JPH0652382U - 渦電流式減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチ板の厚みを減らし、コンパクト化を
可能にした永久磁石を使用した渦電流式減速装置を提供
する。 【構成】 回転軸１に軸支した支持体３にヨーク用の磁
石支持リング５を回動自在に軸支し、該磁石支持リング
５に永久磁石６の複数を互いに極性を逆向きにして周設
し、上記永久磁石群の外周磁極面に互いに磁気的に絶縁
した強磁性体の複数のスイッチ板７を対向せしめ、上記
支持リング５を支持体３に対し所定角度回動自在に設け
た減速装置において、各永久磁石６が隣接するスイッチ
板７をまたいで両側のスイッチ板７に半分ずつ対向した
位置にあるとき隣接スイッチ板間の空間に対向する永久
磁石６の外周磁極面中央に溝状欠切凹部１２を設けたこ
とを特徴とする。 【効果】 制動ＯＦＦ時に制動力が生じるのを防止でき
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、バスやトラックなど大型車両に使用される渦電流式減速装置の改 良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

大型自動車の減速装置ないし制動装置としては、主ブレーキであるフートブレ ーキ、補助ブレーキである排気ブレーキの外、長い坂道の降坂時などで安定した 減速を行い、かつフートブレーキの焼損を防止するための渦電流式減速装置が使 用されている。

【０００３】 この渦電流式減速装置の代表的なももの一つに、電磁コイルに通電して磁界を 発生させ、渦電流現象によって制動力を得るものがあるが、これは鉄心に電磁コ イルを巻着した電磁石を磁極として使用するため、重量が重く、かつ電源となる バッテリの能力増強が必要となるなどの問題があった。

【０００４】 上記の電磁石を使用した渦電流式減速装置の問題点を解決するため、永久磁石 を磁極として使用し制動時の通電を必要としない渦電流式減速装置が発明された （特開平１−２９８９４８号公報）。この永久磁石を磁極として使用した渦電流 式減速装置は、電磁石方式の渦電流式減速装置に比べ重量が軽くコンパクトで消 費電力が小さいなど多くの利点がある。

【０００５】 上記永久磁石方式の渦電流式減速装置は、回転軸に軸支した支持体にヨーク用 の磁石支持リングを回動自在に軸支し、該磁石支持リングの外周磁極面に円弧状 のポールピースを有する永久磁石の複数を互いに極性を逆向きにして周設し、上 記永久磁石群のポールピースに互いに磁気的に絶縁した強磁性体の複数のスイッ チ板を対向せしめ、上記支持リングを支持体に対し所定角度回動自在に設けてな る。

【０００６】 上記の構成により、永久磁石とスイッチ板が重なり合ったとき、隣接する永久 磁石間には隣接するスイッチ板およびローターの円筒部内周面を含めて磁気回路 が構成され、該円筒部内周面には渦電流現象が起こり、これにより制動トルクが 発生し、その制動トルクに見合って車両は減速される。 また、上記重なり位置から支持リングを回動し、永久磁石が隣接するスイッチ 板にそれぞれ半分ずつ重なり合う状態にすれば、隣接する永久磁石間には１枚の スイッチ板を含めて磁気回路が構成され、ローターの円筒部内周面には永久磁石 から発生する磁束が作用しないため、渦電流は流れず制動トルクは発生しない。

【０００７】 一方、上記スイッチ板は、その厚みを増すと装置の外形が大きくなり重量が増 すばかりでなく、ローターに作用する磁束が減少するため、制動時の発生制動力 の低下を招く。したがって、スイッチ板の厚みを薄くすることが要求されるが、 その厚みを減らすと、制動力を全く必要としないとき、すなわち制動ＯＦＦのと き永久磁石から発生する磁束の全てがスイッチ板内を通過することができず、一 部の磁束はローターに侵入するため僅かな制動力が発生する。この僅かな制動力 は車両の駆動抵抗となって燃費悪化などにつながるため、スイッチ板の厚みを減 らすことは困難であった。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上記のごとく、従来の永久磁石を使用した渦電流式減速装置は、磁気的性能を 維持したままスイッチ板の厚みを減らすことが困難であり、減速装置の軽量化お よびコンパクト化を果たすことができなかった。

【０００９】 この考案は、上記の現状に鑑み、従来の永久磁石を使用した渦電流式減速装置 に見られる欠点を排除することを目的とし、制動ＯＦＦ時にローターへの磁束の 侵入を抑制し得る形状の永久磁石を使用することによりスイッチ板の厚みを減ら しコンパクト化を可能にした渦電流式減速装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案は、回転軸に軸支した支持体にヨーク用の磁石支持リングを回動自在 に軸支し、該磁石支持リングに永久磁石の複数を互いに極性を逆向きにして周設 し、上記永久磁石群の外周磁極面に互いに磁気的に絶縁した強磁性体の複数のス イッチ板を対向せしめ、上記支持リングを支持体に対し所定角度回動自在に設け た減速装置において、各永久磁石が隣接するスイッチ板をまたいで両側のスイッ チ板に半分ずつ対向した位置にあるとき隣接スイッチ板間の空間に対向する永久 磁石の外周磁極面中央に溝状欠切凹部を設けたことを特徴とする。

【００１１】 また、回転軸に軸支した支持体にヨーク用の磁石支持リングを回動自在に軸支 し、該磁石支持リングの外周磁極面に円弧状のポールピースを有する永久磁石の 複数を互いに極性を逆向きにして周設し、上記永久磁石群のポールピースに互い に磁気的に絶縁した強磁性体の複数のスイッチ板を対向せしめ、上記支持リング を支持体に対し所定角度回動自在に設けた減速装置において、各永久磁石が隣接 するスイッチ板をまたいで両側のスイッチ板に半分ずつ対向した位置にあるとき 隣接スイッチ板間の空間に対向するポールピースの外周面中央に溝状欠切凹部を 設けたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】

この考案は、上記の構成により、図５に示すように各永久磁石６と各スイッチ 板７がそれぞれ重なり合ったとき、または図７に示すように各永久磁石６と各ス イッチ板７がポールピース１１を介してそれぞれ重なり合ったとき、すなわち制 動ＯＮの状態では、隣接する永久磁石間には隣接するスイッチ板７およびロータ ー円筒部１０の内周面からなる磁気回路が構成される。このとき、該円筒部内周 面には永久磁石６から発生する全ての磁束が作用し、渦電流現象により制動力が 発生する。

【００１３】 また、上記制動ＯＮの状態から支持リング５を回して、図６に示すように各永 久磁石６が隣接するスイッチ板７をまたいで両側のスイッチ板７に半分づつ対向 して重なり合う状態、または図８に示すようにポールピース１１を有する永久磁 石６が隣接するスイッチ板７をまたいで両側のスイッチ板７に半分づつ対向して 重なり合う状態、すなわち制動ＯＦＦの状態にすると、隣接する永久磁石間には これと１枚のスイッチ板とからなる磁気回路が構成される。このとき、隣接する スイッチ板間では、この部位と対向する永久磁石面からの発生磁束が、磁石面上 の溝状欠切凹部１２あるいはポールピース面上の溝状欠切凹部１２によって小さ くなっているため磁束がスイッチ板内へ入らずにローターの円筒部へ侵入するこ とを抑えることができ、制動力は発生しない。

【００１４】

【実施例】

実施例１ 請求項１に対応する実施例を図１、図２および図３に基づいて説明する。 回転軸１に軸受２を介して軸支したアルミニウム等の非磁性体からなる支持体 に、さらに軸受４を介してヨークとなる支持リング５を軸支する。この支持リン グ５の外周面には、上下磁極面が回転軸１に対し直角方向の断面において円弧面 をなし、かつ回転軸１に平行した溝状欠切凹部１２を磁極面の中央に有する永久 磁石６の複数個を等間隔に配設する。上記溝状欠切凹部１２は、断面が円弧状で 、幅が隣接するスイッチ板７の端間すきま長さの１／２程度のものである。なお 、この溝状欠切凹部１２の形状は上記のものに限ることなく、その幅や円弧の大 きさは任意に換えることができ、また円弧の代わりに楕円弧、逆三角形、逆台形 等の任意断面形状のものを使用することができる。更に、この実施例では、各永 久磁石６の両側端に係止段部２３が設けられており、隣接する永久磁石の間のす きまに磁石支持金具１３を介在し、該金具を貫通して止めねじ２４を支持リング ５に螺着し、支持リング５の外周面に配設した各永久磁石６を固定する。

【００１５】 上記永久磁石６群の表面に対向して、強磁性体からなるスイッチ板７の複数枚 を非磁性体の支持部材８を介して円周配置して支持体３に一体に取着する。そし て、ローター９を回転軸１に嵌着し、その円筒部１０を所定の空隙をもってスイ ッチ板７に対向させる。

【００１６】 上記支持体３の一方の端には、円筒部１０より大きく突出した車体への取付部 ２２が設けられている。また、この取付部２２の内側には永久磁石６群を周配設 した支持リング５を回動させるための駆動用の油圧シリンダー２０が設けられる 。この油圧シリンダー２０の中央部分には、支持リング５に突設し腕２１が臨み 、該腕２１両側にピストン１４、１５が設けられ、それぞれ気密な左室１６と右 室１７が形成され、シリンダー端壁にそれぞれ給油管１８と廃油管１９が接続さ れ、圧油の給排により腕２１を動かし、支持リング５を回動できるように構成す る。なお、上記支持リング５の回動機構は、油圧シリンダー２０を使用した場合 を示したが、これに限ることなく、ラック・ピニオンやリンク機構等の他の手段 を利用することができる。

【００１７】 上記装置の作動は、油圧シリンダー２０への圧油の給排による。制動ＯＦＦの 状態を図６に示す。この状態では、隣接する二つの永久磁石６が一つのスイッチ 板７をまたいで半分づつ重なり合った状態に有り、隣接する永久磁石６と一つの スイッチ板７で磁気回路が構成される。このとき、隣接するスイッチ板間では、 この部位と対向する永久磁石面からの発生磁束が磁石面上に設けられた溝状欠切 凹部１２によって減少しているため、スイツチ板７内へ入らずにローターの円筒 部１０へ侵入する磁束を抑えることができ、制動力は全く発生しない。

【００１８】 上記制動ＯＦＦの状態から支持リング５を回して、図５に示すように各永久磁 石６が各スイツチ板７とそれぞれ重なり合って、隣接する永久磁石６と隣接する スイツチ板７およびローターの円筒部１０で磁気回路が構成され、円筒部１０に は永久磁石６からの磁束が作用し、渦電流現象により制動力が発生する。

【００１９】 実施例２ 請求項２に対応する実施例を図１、図２および図４に基づいて説明する。 回転軸１に軸受２を介して軸支したアルミニウム等の非磁性体からなる支持体 ３に、さらに軸受４を介して外周面が多角形のヨークとなる支持リング５を軸支 する。この支持リング５の外周面には、回転軸１に平行な方向の断面が長方形の 永久磁石６の複数個を等間隔に配設する。そして、各永久磁石６の外周面に回転 軸１に平行した溝状欠切凹部１２を設けたポールピース１１を重ね合わせ、ポー ルピース１１と永久磁石６を貫通して止めねじ２５を支持リング５に螺着し、支 持リング５の外周面に配設した各ポールピース１１と永久磁石６とを固定する。

【００２０】 上記永久磁石６群の表面に対向して、強磁性体からなるスイッチ板７の複数枚 を非磁性体の支持部材８を介して円周配置し支持体３に一体に取着する。そして 、ローター９を回転軸１に嵌着し、その円筒部１０を所定の空隙をもってスイッ チ板７に対向させる。

【００２１】 上記支持体３の一方の端には、円筒部１０より大きく突出した車体への取付部 ２２が設けられている。また、この取付部２２の内側には永久磁石６群を周配設 した支持リング５を回動させるための駆動用の油圧シリンダー２０が設けられる 。この油圧シリンダー２０の中央部分には、支持リング５に突設し腕２１が臨み 、該腕２１両側にピストン１４、１５が設けられ、それぞれ気密な左室１６と右 室１７が形成され、シリンダー端壁にそれぞれ給油管１８と廃油管１９が接続さ れ、圧油の給排により腕２１を動かし、支持リング５を回動できるように構成す る。なお、上記支持リング５の回動機構は、油圧シリンダー２０を使用した場合 を示したが、これに限ることなく、ラック・ピニオンやリンク機構等の他の手段 を利用することができる。

【００２２】 上記装置の作動は、実施例１の場合と同様に、油圧シリンダー２０への圧油の 給排による。制動ＯＦＦの状態を図８に示す。この状態では、隣接する一つの永 久磁石６が一つのスイッチ板７をまたいで半分づつ重なり合った状態に有り、隣 接する永久磁石６と一つのスイッチ板７で磁気回路が構成される。このとき、隣 接するスイッチ板間では、この部位と対向する永久磁石面からの発生磁束が磁石 面上に設けられた溝状欠切凹部１２によって減少しているため、スイツチ板７内 へ入らずにローターの円筒部１０へ侵入する磁束を抑えることができ、制動力は 全く発生しない。

【００２３】 上記制動ＯＦＦの状態から支持リング５を回して、図７に示すように各永久磁 石６がポールピース１１を介して各スイツチ板７とそれぞれ重なり合って、隣接 する永久磁石６と隣接するスイツチ板７およびローターの円筒部１０で磁気回路 が構成され、円筒部１０には永久磁石６からの磁束が作用し、渦電流現象により 制動力が発生する。

【００２４】 上記実施例１および実施例２に示す渦電流式減速装置と、図１に示す装置にお いて溝状欠切凹部を除き、それ以外は同じ構成からなる渦電流式減速装置（比較 例）との制動ＯＦＦ時に発生する制動力を比較したところ、後者の比較例の制動 力は３〜５Ｋｇ−ｍと大きく発生しているに対し、前者の本実施例の場合には制 動力はほぼ零であった。また、比較例における制動ＯＦＦ時に発生する制動力を 零にするのに最低必要なスイッチ板の厚みは約２０ｍｍであり、本実施例の１５ ．７ｍｍに比べるとはるかに厚く、更にこのとき制動ＯＮ時の発生制動力は１０ ％の低下を免れなかった。また、装置の重量増は１０〜１５％見込まれる。

【００２５】

【考案の効果】

この考案の実施によれば、永久磁石を使った渦電流式減速装置のスイッタ板の 厚みを薄くしても制動ＯＦＦ時にスイッチ板から磁束が漏洩しローターに侵入し て制動力が生じるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施による渦電流式減速装置の側面
図で、上半分は中心断面を示す。

【図２】図１の正面図で、下半分は中心断面を示す。

【図３】実施例１における永久磁石とスイッチ板の詳細
を示す説明図である。

【図４】実施例２におけるポールピースを有する永久磁
石とスイッチ板の詳細を示す説明図である。

【図５】実施例１における制動ＯＮ時の磁気回路構成を
示す説明図である。

【図６】実施例１における制動ＯＦＦ時の磁気回路構成
を示す説明図である。

【図７】実施例２における制動ＯＮ時の磁気回路構成を
示す説明図である。

【図８】実施例２における制動ＯＦＦ時の磁気回路構成
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 回転軸 ２ 軸受 ３ 支持体 ４ 軸受 ５ 支持リング ６ 永久磁石 ７ スイッチ板 ８ 支持部材 ９ ローター １０ 円筒部 １１ ポールピース １２ 溝状欠切凹部 １３ 磁石支持金具 １４ ピストン １５ ピストン １６ 左室 １７ 右室 １８ 給油管 １９ 排油管 ２０ 油圧シリンダー ２１ 腕 ２２ 取付部 ２３ 係止段部 ２４ 止めねじ ２５ 止めねじ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に軸支した支持体にヨーク用の磁
   石支持リングを回動自在に軸支し、該磁石支持リングに
   永久磁石の複数を互いに極性を逆向きにして周設し、上
   記永久磁石群の外周磁極面に互いに磁気的に絶縁した強
   磁性体の複数のスイッチ板を対向せしめ、上記支持リン
   グを支持体に対し所定角度回動自在に設けた減速装置に
   おいて、各永久磁石が隣接するスイッチ板をまたいで両
   側のスイッチ板に半分ずつ対向した位置にあるとき隣接
   スイッチ板間の空間に対向する永久磁石の外周磁極面中
   央に溝状欠切凹部を設けたことを特徴とする渦電流式減
   速装置。
2. 【請求項２】 回転軸に軸支した支持体にヨーク用の磁
   石支持リングを回動自在に軸支し、該磁石支持リングの
   外周磁極面に円弧状のポールピースを有する永久磁石の
   複数を互いに極性を逆向きにして周設し、上記永久磁石
   群のポールピースに互いに磁気的に絶縁した強磁性体の
   複数のスイッチ板を対向せしめ、上記支持リングを支持
   体に対し所定角度回動自在に設けた減速装置において、
   各永久磁石が隣接するスイッチ板をまたいで両側のスイ
   ッチ板に半分ずつ対向した位置にあるとき隣接スイッチ
   板間の空間に対向するポールピースの外周面中央に溝状
   欠切凹部を設けたことを特徴とする渦電流式減速装置。