JPH0874894A - 渦電流式リターダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】切り換えに細かな精度を必要とせず、比較的に
簡単な機構で多段制動を行うことのできる、永久磁石を
用いた渦電流式リターダを提供する。 【構成】一対の制動板２０ａ，２０ｂの間に磁石支持環
１０を配置し、各制動板２０ａ，２０ｂに対する各ブレ
ーキ装置３０ａ，３０ｂのブレーキ作用をＯＮ−ＯＦＦ
させることによって、多段制動を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両等のドライブシ
ャフトなど、動力を伝達するための回転軸に設け、その
回転軸に対し制動力を与えて補助ブレーキとして用い
る、永久磁石を用いた渦電流式リターダに関する。なか
でもこの発明は、多段制動を行う上で有効に利用するこ
とのできる渦電流式リターダに関する。

【０００２】

【発明の背景】たとえば、車両が下り坂を走行する際に
主ブレーキ装置で減速しながら走行した場合、温度上昇
によるブレーキの効きの低下（フェード現象）を生じる
おそれがある。こうしたフェード現象を防止する手段の
一つとして、車両に補助ブレーキ装置を設け、この補助
ブレーキ装置によって車両の減速を行う手段がある。こ
うした補助ブレーキ装置の一つに、永久磁石を用いた渦
電流式リターダがある。この永久磁石を用いた渦電流式
リターダは、特に比較的小型であるというメリットを有
する。一方、こうした補助ブレーキ装置では、走行する
下り坂の勾配の大きさ、あるいは走行する車両速度の大
きさに応じて、制動力を多段階に変化させるとよい。な
ぜなら、安全性や運転性の向上を図ることができるから
である。こうした多段制動は、電磁石を用いたタイプの
渦電流式リターダにおいて容易に実現することができ
る。すなわち、複数ある電磁石の一部を電気的にＯＮさ
せる状態と、全てをＯＮさせる状態とに切り換えること
によって、多段制動を行うのである。これに対し、永久
磁石を用いた渦電流式リターダにおいて、多段制動を行
うには、そのための特別な機構を必要とする。たとえ
ば、特開平５−６４３０６号公報に示されるものがそれ
である。

【０００３】

【関連技術およびその問題点】この公報の示す技術で
は、複数の永久磁石を備えた磁石支持環を大小二つ用意
し、これらの磁石支持環を回転軸の回りに径方向、内外
周に並べて設ける。そして、これら各磁石支持環を個々
に周方向に回動させ、どちらか一方の磁石支持環だけで
磁気回路を形成する状態と、両方で磁気回路を形成する
状態との切り換えで、多段制動を行う。こうした一対の
磁石支持環のそれぞれを周方向に回動させる回動機構を
設けることによって、永久磁石を用いた渦電流式リター
ダでの多段制動を実現しているのである。しかし、この
回動機構による各磁石支持環の動きは、各磁石支持環が
備える複数の永久磁石における磁気回路の形成位置−非
形成位置の切り換えを行う動きであり、その動きは、永
久磁石一個分もしくは二個分の細かな動きである。その
ため、この回動機構は、細かな動きとともに、その位置
制御の精度の良好なものを必要とする。そこで発明者
は、永久磁石を用いた渦電流式リターダであるにもかか
わらず、その多段の切り換えに細かな精度を必要とせ
ず、比較的に簡単な機構で多段制動を行うことのできる
ものを提供することを考えた。

【０００４】また、この公報の示す渦電流リターダで
は、多段制動を行うに際し、この回動機構とともに、大
小二つの磁石支持環を必要とする。これら二つの磁石支
持環には、それぞれに、複数の永久磁石が備えられる。
永久磁石を含む構成部品を多く用いることは、リターダ
全体の重量の増加や全体寸法の拡大、および全体構成の
複雑化につながるので好ましくない。したがって、でき
る限り少ない部品で構成するのがよい。そこで発明者
は、さらに、一つの磁石支持環だけを用いて多段制動を
行うことで、永久磁石を含む構成部品の部品点数を減ら
すことを考え、この発明の創作に至ったものである。

【０００５】

【発明の目的】この発明は、多段制動の切り換えに細か
な精度を必要とせず、比較的に簡単な機構で多段制動を
行うことのできる、永久磁石を用いた渦電流式リターダ
を提供することを目的とする。さらにこの発明は、一つ
の磁石支持環だけを用いて多段制動を行うことによっ
て、リターダ全体の重量および寸法を抑えるとともに、
全体構成の複雑化を抑える上で有効に利用することので
きる、永久磁石を用いた渦電流式リターダを提供するこ
とを他の目的とする。

【０００６】

【そのための手段および作用】この発明では、回転軸の
回りで円周方向に並ぶ複数の永久磁石を含む磁石支持環
と、永久磁石に対向する壁面を含む制動板とを備え、そ
の永久磁石と制動板との対向部分で発生させる渦電流を
利用して前記回転軸に対する制動力を得る渦電流式リタ
ーダにおいて、この磁石支持環あるいは制動板のどちら
か一方の部材が回転軸の軸線方向に対をなして設けられ
るともに回転軸に回転可能に支持され、他方の部材は、
その一方の部材の対の間に位置するとともに前記回転軸
に固定した、渦電流式リターダを提供する。このリター
ダは、さらに、前記回転可能な一方の部材の各々を回転
可能状態−回転不可能状態に切り換える一対のブレーキ
装置を含み、これら各ブレーキ装置の作動によって、前
記一方の部材の対をなす両者を回転不可能状態にして制
動力を得る第１段目の制動と、対をなすどちらか一者の
みを回転不可能状態にして制動力を得る第２段目の制動
との二段制動を行うことを特徴とするものである。すな
わち、この渦電流式リターダでは、一対のブレーキ装置
の各々のＯＮ−ＯＦＦ（ブレーキ作動−ブレーキ非作
動）の切り換えによって、多段階の制動力を得ている。
第一段目の制動は、回転軸に固定された他方の部材の片
側で発生する渦電流から、また、第２段目の制動は、他
方の部材の両側で発生する渦電流から、それぞれ制動力
を得る。したがって、この渦電流式リターダでは、制動
の切り換えに細かな精度を必要とせず、比較的に簡単な
機構で多段制動を行うことができる。

【０００７】こうした渦電流式リターダにおいて、対を
なす一方の部材に制動板を用いる一方、その対の間に位
置する他方の部材に磁石支持環を用いるとよい。そし
て、各制動板のそれぞれを回転可能状態−回転不可能状
態に切り換える一対のブレーキ装置を設け、この各ブレ
ーキ装置の作動によって、多段制動を行うようにする。
こうした構成とすれば、一つの磁石支持環で多段制動を
行うことができるので、永久磁石を含む構成部品の部品
点数を少数に抑えることができ、リターダ全体の重量や
外形寸法を小さくする上で、また全体構成の複雑化を抑
える上で有効である。

【０００８】また、こうしたものとは逆に、前記一方の
部材に磁石支持環を用い、他方の部材に制動板を用いて
もよい。この場合、対をなす磁石支持環は回転軸に回転
可能に設け、これら各磁石支持環の回転を制御する一対
のブレーキ装置を設ける。そして、この一対の磁石支持
環の間に、回転軸に固定した制動板を設ける。こうした
構成にすることによって、渦電流発生時に生じる熱に対
する冷却効率の向上を図ることができ好適である。なぜ
なら、渦電流発生時の熱が特に集中して生じる制動板
を、回転軸とともに常時回転させることができるからで
ある。

【０００９】

【発明の実施例】図１は、この発明の実施例を示す渦電
流式リターダ１００の断面図である。駆動源からの動力
を伝える回転軸６０があり、この回転軸６０に磁石支持
環１０が固定され、回転軸６０とともに回転するように
なっている。磁石支持環１０は、その外周寄りの部分
に、回転軸６０の回りに円周方向に並ぶ複数の永久磁石
４０を備える。これら永久磁石４０は、隣合うもの同士
で互いに逆極性となるように配列されている。磁石支持
環１０を、回転軸６０の軸線方向両側から挾み込むよう
に、一対の制動板２０ａ，２０ｂがある。一対の制動板
２０ａ，２０ｂは、回転軸６０に対し、軸受２６ａ，２
６ｂを介して、回転可能に支持している。ここで、各制
動板２０ａ，２０ｂは、強磁性体からなるのに対し、磁
石支持環１０の本体部分は非磁性体からなる。それによ
って、永久磁石４０の作る磁回路が各制動板２０ａ，２
０ｂに達し、渦電流が発生するようになる。

【００１０】渦電流に基づく制動力を得るには、各制動
板２０ａ，２０ｂの回転を制御することが必要である。
そのため、各制動板２０ａ，２０ｂのそれぞれにブレー
キ装置３０ａ，３０ｂが備わる。各ブレーキ装置３０
ａ，３０ｂは、磁石支持環１０側と反対側に位置し、磁
石支持環１０に対し対称の配置および構造である。これ
ら一対のブレーキ装置３０ａ，３０ｂは、各制動板２０
ａ，２０ｂに支持される一対のブレーキドラム３５ａ，
３５ｂと、各ブレーキドラム３５ａ，３５ｂの内周に摩
擦接触する一対のブレーキシュー３６ａ，３６ｂと、各
ブレーキシュー３６ａ，３６ｂを作動させる一対の作動
手段３７ａ，３７ｂとからなる。こうした一対のブレー
キ装置３０ａ，３０ｂは、渦電流式リターダ１００のケ
ーシング７０を介して、たとえば車両のシャーシ等の他
の固定部材３００に取付けられる。

【００１１】この渦電流式リターダ１００に備わる複数
の永久磁石４０は、磁石支持環１０に設けた複数の貫通
孔１４にそれぞれ設ける。各貫通孔１４は、回転軸６０
の回りに円周方向に並んで位置し、回転軸６０の軸線方
向に沿って貫通している。これら貫通孔１４の各々は、
回転軸６０に直交する方向の断面が円形状である。この
断面円形状とすることで、貫通孔１４を成形するに際
し、機械加工で容易に成形することができる。各永久磁
石４０は、これら各貫通孔１４にはめ込んで設ける。特
に、この渦電流式リターダ１００では、永久磁石４０を
備える磁石支持環１０が、回転軸６０とともに回転する
構造である。そのため、回転軸６０が回転するのに準じ
て磁石支持環１０が回転したとき、永久磁石４０は、そ
の回転に伴う遠心力を受ける。この遠心力は非常に大き
なものであるので、永久磁石４０の磁石支持環１０への
取付けは、これに耐えるだけの強固なものでなければな
らない。これに対し、このように貫通孔１４に永久磁石
４０をはめ込んで設けることは、大きな遠心力に耐える
ことができるものであり、好適である。

【００１２】各貫通孔１４の両側に位置する開口部１４
ａ，１４ｂには、蓋部材１８ａ，１８ｂがある。これら
蓋部材１８ａ，１８ｂは、各貫通孔１４にはめ込んだ永
久磁石の抜けを防止するためのものである。各蓋部材１
８ａ，１８ｂは、その中央に孔を持ち、磁石支持環１０
と一体に備わることで、貫通孔１４の内周に向かうフラ
ンジ形状を作っている。このフランジと永久磁石４０に
備わる段部とがはまり合って、永久磁石４０が支持され
る。各永久磁石４０の各制動板２０ａ，２０ｂに向かう
両極の端面４２ａ，４２ｂは、磁石支持環１０の各制動
板２０ａ，２０ｂに対向する対向面１２ａ，１２ｂに対
して互いに平行になっている。こうすることで、各永久
磁石４０の各制動板２０ａ，２０ｂに対するエアギャッ
プを小さくすることができ、各永久磁石４０の持つ磁力
をより有効に制動板２０に対しはたらかせることができ
る。

【００１３】なお、永久磁石４０の磁石支持環１０への
取付け構造として、貫通孔１４に永久磁石４０を接着剤
等を介して埋め込んだり、あるいは、永久磁石４０を鋳
込んで設けてもよい。この場合、永久磁石４０を取付け
る際の施工手順の削減が図れる。また、蓋部材１８ａ，
１８ｂを強磁性体で形成し、前記の孔等を設けることな
く、永久磁石４０を外気からシャットアウトするように
してもよい。こうした場合、大きな遠心力に耐えるのは
勿論のこと、永久磁石４０の磁力のはたらきを妨げるこ
となく、永久磁石４０を錆び等から保護することができ
る。さらに、磁石支持環１０の外周に補強リングをはめ
込むこともできる。こうすることで、より一層の強固な
取付けができる。

【００１４】また、各制動板２０ａ，２０ｂおよび各ブ
レーキ装置３０ａ，３０ｂは、磁石支持環１０に対し、
回転軸６０の軸線方向で対称な形状とすればより好まし
い。こうすることで、各制動板２０ａ，２０ｂおよび各
ブレーキ装置３０ａ，３０ｂの個々の部材を共通にする
ことができ、各部材の成形段階における手間を削減する
ことができる。

【００１５】なお、前述したように、この渦電流式リタ
ーダ１００の各制動板２０ａ，２０ｂと磁石支持環１０
とを入れ換えた構成としてもよい。図２は、その実施例
である渦電流式リターダ２００の半断面図である。回転
軸２６０に制動板２２０を固定して設け、その両側から
挾み込むように、回転軸２６０に回転可能に支持された
一対の磁石支持環２１０ａ，２１０ｂがある。そして、
これら各磁石支持環の回転を制御する一対のブレーキ装
置２３０ａ，２３０ｂを設ける。制動板２２０には、冷
却フィン２９０を設ける。こうした構成とすることによ
って、渦電流発生時の熱の冷却を良好に行うことができ
る。またさらに、各磁石支持環２１０ａ，２１０ｂの各
々に備わる各永久磁石２４０ａ，２４０ｂの磁力を、一
側の永久磁石２４０ａと他側の永久磁石２４０ｂとで差
を持たせることで、三段階の制動を行うことも可能であ
る。

【００１６】

【発明の効果】この発明では、永久磁石を用いた渦電流
式リターダにおいて、多段制動を行うに当たり、一対の
ブレーキ装置３０ａ，３０ｂのブレーキ作用のＯＮ−Ｏ
ＦＦによって行うことができる。したがって、細かな精
度を必要とせず、比較的簡単な機構で多段制動を行うこ
とができる。さらに、一対の制動板２０ａ，２０ｂの間
に磁石支持環１０を配置するようにすれば、一つの磁石
支持環を用いて多段制動を行うことができる。したがっ
て、多段制動を行うにもかかわらず、リターダ全体の重
量や寸法、および構成の複雑化を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である渦電流式リターダ１０
０の断面図。

【図２】この発明の他の実施例である渦電流式リターダ
２００の半断面図。

【符号の説明】

１０ 磁石支持環 １４ 貫通孔 ２０ａ，２０ｂ 制動板 ３０ａ，３０ｂ ブレーキ装置 ４０ 永久磁石 ６０ 回転軸 １００ 渦電流式リターダ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸の回りに円周方向に並ぶ複数の永
   久磁石を含む磁石支持環と、永久磁石に対向する壁面を
   含む制動板とを備え、その永久磁石と制動板との対向部
   分で発生させる渦電流を利用して前記回転軸に対する制
   動力を得る渦電流式リターダにおいて、前記磁石支持環
   あるいは前記制動板のどちらか一方の部材が前記回転軸
   の軸線方向に対をなして設けられるとともに回転軸に回
   転可能に支持され、他方の部材は、その一方の部材の対
   の間に位置するとともに前記回転軸に固定され、さら
   に、前記回転可能な一方の部材を回転可能状態−回転不
   可能状態に切り換える一対のブレーキ装置があり、この
   各ブレーキ装置の作動によって、前記一方の部材の対を
   なす両者を回転不可能状態にして制動力を得る第１段目
   の制動と、対をなすどちらか一者のみを回転不可能状態
   にして制動力を得る第２段目の制動との二段制動を行う
   ことを特徴とする、渦電流式リターダ。
2. 【請求項２】 回転軸の回りに円周方向に並ぶ複数の永
   久磁石を含む磁石支持環と、永久磁石に対向する壁面を
   含む制動板とを備え、その永久磁石と制動板との対向部
   分で発生させる渦電流を利用して前記回転軸に対する制
   動力を得る渦電流式リターダにおいて、前記制動板は前
   記回転軸の軸線方向に対をなして設けられるとともに回
   転軸に回転可能に支持され、前記磁石支持環は、前記制
   動板の対の間に位置するとともに、前記回転軸に固定さ
   れ、さらに、前記一対の制動板の各々を回転可能状態−
   回転不可能状態に切り換える一対のブレーキ装置があ
   り、この各ブレーキ装置の作動によって、前記一対の制
   動板の両者を回転不可能状態にして制動力を得る第１段
   目の制動と、前記各制動板のどちらか一者のみを回転不
   可能状態にして制動力を得る第２段目の制動との二段制
   動を行うことを特徴とする、渦電流式リターダ。
3. 【請求項３】 前記磁石支持環は、前記回転軸の回りに
   円周方向に並んで前記回転軸の軸線方向に沿って貫通す
   る複数の貫通孔を含み、前記永久磁石はこの貫通孔に設
   ける、請求項２の渦電流式リターダ。
4. 【請求項４】 前記ブレーキ装置はドラムブレーキ装置
   であって、前記一対の制動板の各々に支持される一対の
   ブレーキドラムと、各ブレーキドラムの内周に摩擦接触
   する一対のブレーキシューと、各ブレーキシューを作動
   する一対の作動手段とを含む、請求項２あるいは３の渦
   電流式リターダ。
5. 【請求項５】 前記一対の制動板および前記一対のブレ
   ーキ装置の各々は、前記磁石支持環に対し、前記回転軸
   の軸線方向で対称な形状である、請求項２〜４の渦電流
   式リターダ。