JPH0974736A - 渦電流式減速装置の制動ドラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱膨張による制動ドラムの変形を吸収し、制
動ドラムの動的平衡を保つようにする。 【解決手段】 回転軸に結合された制動ドラム７の内部
に磁石支持輪１４Ａ，１４Ｂを、少くとも一方を回動可
能に配設する。磁石支持輪１４Ａ，１４Ｂに、制動ドラ
ム７の内周面７ａに対向する多数の磁石１４ａ，１４ｂ
を周方向に支持する。制動ドラム７の内周面７ａの断面
形状を、制動ドラム７の軸方向中央部の内径が最大にな
るよう円弧状にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、特に制動ド
ラムの内部に、多数の永久磁石または電磁石（以下、こ
れらを単に磁石という）を周方向等間隔に並設した磁石
支持輪を配設した形式の渦電流式減速装置の制動ドラム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開平３−８６０６１号公報に開
示されるように、多数の磁石を周方向等間隔に支持する
磁石支持輪を、制動ドラムの内周面に対向する制動位置
と、制動ドラムから外部へ引退している非制動位置とに
切り換える形式の渦電流式減速装置は既に実用に供され
ている。

【０００３】これに対して、例えば特開平１−２９８９
４８号公報に開示されるように、制動ドラムの内部に磁
石支持輪を回動可能に配設し、磁石支持輪を磁石の半配
列ピツチ分だけ正逆回動することにより、制動位置と非
制動位置とに切り換える形式の渦電流式減速装置は、前
者のものに比べて全長（制動ドラムの軸方向の寸法）が
短くなり、磁石の幅（制動ドラムの軸方向の寸法）を拡
大するか、磁石の体積を増大すれば、制動能力の増大が
可能になる。しかし、磁石の幅を拡大する時は、磁石支
持輪、不動の案内筒および制動ドラムの軸方向寸法も長
くなり、特に制動ドラムの剛性が問題になる。制動ドラ
ムの剛性を確保するために、制動ドラムの肉厚を厚くす
ることは、重量増加を来すので好ましくない。

【０００４】ところが、渦電流式減速装置は非制動と制
動の繰り返しにより、制動ドラムの温度が６５０℃にも
なるので、制動ドラムの肉厚が薄いと、制動ドラムの軸
方向中央部が径内方へ変形することが分つた。制動ドラ
ムの外周面には冷却フインが備えられているのに対し、
制動ドラムの内周面と案内筒の外周面との隙間は非常に
狭く放熱性が劣るので、制動ドラムの外周面と内周面と
の間に熱膨張の差が生じる。特に、制動ドラムの軸方向
中央部では、内周面が外周面よりも放熱性が劣る結果、
制動ドラムの内周面が部分的に径内方へ膨出し、制動ド
ラムが全体として鼓形に変形する。制動ドラムの変形が
進むと、回転する制動ドラムの動的平衡が破れ、駆動系
に振動が発生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
問題に鑑み、熱膨張による制動ドラムの変形を吸収し、
制動ドラムの動的平衡を保つようにした、渦電流式減速
装置の制動ドラムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成は回転軸に結合された制動ドラムと、
該制動ドラムの内部に配設されかつ制動ドラムの内周面
に対向する多数の磁石を周方向等間隔に支持する磁石支
持輪とを有する渦電流式減速装置において、前記制動ド
ラムの内周面の断面形状を、制動ドラムの軸方向中央部
の内径が最大になるよう円弧状にしたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明では制動ドラムの内周面の
断面形状を、制動ドラムの軸方向中央部の内径が最大に
なるよう円弧状にする。具体的には、制動ドラムの内周
壁を切削して、制動ドラムの断面形状について、外周面
を中心軸線と平行にし、内周面を円弧状またはＶ形にす
る。つまり、制動ドラムの軸方向に関して両端部の肉厚
を厚く、中央部の肉厚が最も薄くなるように構成する。
また、制動ドラムの肉厚を均一にし、軸方向中央部を径
外方へ膨出させて断面円弧状に形成してもよい。

【０００８】制動ドラムの断面形状を上述のようにする
ことにより、制動ドラムの軸方向中央部における制動ド
ラムの内周面と不動の案内筒の外周面との間の隙間が増
大し、渦電流による発熱量がやや低下する。つまり、制
動ドラムの軸方向中央部の渦電流による発熱量がやや低
下する結果、従来例に比べて制動ドラムの温度分布が均
等化し変形しにくくなる。仮に、制動ドラムの軸方向中
央部が相対的に径内方へ変形しても、制動ドラムと案内
筒との間に隙間が維持され、放熱性が極端に低下するこ
とはない。

【０００９】

【実施例】図１は本発明による永久磁石を用いた渦電流
式減速装置の正面断面図、図２は図１の線２Ａ−２Ａに
よる側面断面図である。本発明による渦電流式減速装置
は、例えば車両用変速機の出力回転軸に結合される導体
からなる制動ドラム７と、制動ドラム７の内部に配設さ
れる非磁性体からなる不動の案内筒１０と、案内筒１０
の内空部に配設した可動の磁石支持輪１４Ａおよび不動
の磁石支持輪１４Ｂとを備えている。制動ドラム７はボ
ス部５のフランジ５ａを、駐車ブレーキの制動ドラム３
の端壁部と一緒に、回転軸にスプライン嵌合固定した取
付フランジ２に重ね合され、かつ複数のボルト４により
締結される。ボス部５から放射状に延びるスポーク６
に、冷却フイン８を備えた制動ドラム７が結合される。

【００１０】断面箱形の案内筒１０は例えば断面Ｌ字形
をなす筒体１０ａに、断面コ字形をなす筒体１０ｂを多
数のボルトにより結合して構成される。案内筒１０は取
付板部１０ｃを適当な手段により例えば変速機の歯車箱
に固定される。案内筒１０の外周壁の孔１３に、多数の
強磁性板（ポールピース）１５が周方向等間隔（図２に
示す配列ピツチｐを参照）に結合される。好ましくは、
強磁性板１５は案内筒１０の成形時鋳ぐるまれる。

【００１１】磁石支持輪１４Ａは案内筒１０の内空部、
詳しくは内周壁に軸受１２により回動可能に支持され
る。磁石支持輪１４Ｂは案内筒１０の内周壁に外嵌さ
れ、かつ回止めピン１９により係止される。各磁石支持
輪１４Ａ，１４Ｂは、各強磁性板１５に対向する多数の
磁石１４ａ，１４ｂを、強磁性板１５と同じ配列ピツチ
ｐで、強磁性板１５に対する極性が周方向に交互に異な
るように結合される。

【００１２】案内筒１０の左端壁に、好ましくは３つの
流体圧アクチユエータが周方向等間隔に結合される。流
体圧アクチユエータはシリンダにピストンを嵌装してな
り、ピストンから外部へ突出するロツドは、磁石支持輪
１４Ａから案内筒１０の左端壁のスリツトを経て突出す
る腕と連結される。このような構成は特開平４−１２６
５９号公報に開示されている。

【００１３】本発明によれば、熱膨張による制動ドラム
７の変形を吸収し、制動ドラム７の回転に対する動的平
衡を保つために、制動ドラム７の内周面７ａの断面形状
を、制動ドラム７の軸方向中央部の内径が最大になるよ
う構成される。図４に示すように、制動ドラム７の外周
面は外径が均一な円周面をなすのに対し、制動ドラム７
の内周面７ａは、強磁性板１５に対向する幅（軸方向寸
法）ｗについて断面円弧状に構成される。換言すれば、
制動ドラム７の内径は、両端部で最小であり、軸方向中
央部へ至るにつれて次第に大きくなり、軸方向中央部で
最大になる。制動ドラム７の両端部と中央部との内径の
差２ｔは約０．１〜０．２ｍｍ（肉厚の差ｔは約０．０
５〜０．１ｍｍ）にするのが好ましい。

【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。図２，３に示すように、制動時、
各強磁性板１５に対し極性が同じ２つの磁石１４ａ，１
４ｂが対向し、各磁石１４ａ，１４ｂから強磁性板１
５、制動ドラム７、隣りの強磁性板１５、隣りの磁石１
４ａ，１４ｂ、磁石支持輪１４Ａ，１４Ｂへと磁気回路
ｘが生じる。各磁石１４ａ，１４ｂが強磁性板１５を経
て制動ドラム７に及ぼす磁界を、回転する制動ドラム７
が横切る時、制動ドラム７に渦電流が流れ、制動ドラム
７は制動トルクを受ける。制動ドラム７の中央部は薄肉
になつているが、制動時の制動能力には殆ど影響しな
い。

【００１５】非制動時、流体圧アクチユエータにより磁
石支持輪１４Ａを強磁性板１５の配列ピツチｐ分だけ回
動すると、図１に示すように、各強磁性板１５に対し極
性が異なる２つの磁石１４ａ，１４ｂが対向する。各強
磁性板１５と磁石支持輪１４Ａ，１４Ｂとの間に短絡的
磁気回路ｙが生じ、各磁石１４ａ，１４ｂは制動ドラム
７に磁界を及ぼさない。

【００１６】本発明によれば上述のように、制動ドラム
７の内周面の断面形状を、制動ドラム７の軸方向中央部
の内径が最大になるよう円弧状にしたことにより、制動
ドラム７の軸方向中央部における制動ドラム７の内周面
７ａと案内筒１０の外周面との間の隙間が増大し、放熱
性が改善される。つまり、制動ドラム７の軸方向中央部
の放熱性が改善される結果、従来例に比べて制動ドラム
７の温度分布が均等化し変形しにくくなる。仮に、制動
ドラム７の軸方向中央部が相対的に径内方へ変形して
も、制動ドラム７と案内筒１０との間に隙間が維持さ
れ、放熱性が極端に低下することはなく、制動ドラム７
が案内筒１０に接することもない。

【００１７】図５に示す実施例は、制動ドラム７の断面
形状に関して、制動ドラム７の全幅（軸方向の寸法）ｗ
について内周面７ａを円弧状に構成したものである。

【００１８】図６に示す実施例は、制動ドラム７の内周
面７ａの断面形状を円弧状の代りにＶ形にし、軸方向中
央部の内径が最大になるように構成したものである。

【００１９】図７に示す実施例は、制動ドラム７の肉厚
を均一にし、軸方向中央部を太鼓のように径外方へ膨出
させて断面円弧状に形成し、これにより軸方向中央部の
内径が最大になるように構成したものである。

【００２０】上述の実施例では、磁石支持輪１４Ａを流
体圧アクチユエータにより強磁性板１５の配列ピツチ分
だけ正逆回動するようにしたが、電動機により回動して
もよく、また、磁石支持輪１４Ａを固定し、代りに案内
筒１０を回動してもよい。

【００２１】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、特開平１−２９８９４８号公報に開示さ
れるような不動の磁石支持輪がない渦電流式減速装置や
特開昭６３−２７４３５８号公報に開示されるような電
磁石を用いた渦電流式減速装置にも適用できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、制動ドラムの内周面の
断面形状を円弧状にして軸方向中央部の内径が最大にな
るようにしたものであるから、制動ドラムの軸方向中心
部と案内筒との間の隙間が従来よりも広くなり、温度分
布が均一化される結果、制動ドラムの変形が抑えられ
る。

【００２３】制動ドラムが変形しても、制動ドラムの内
周面が案内筒に接触する恐れがなくなる。

【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非制動状態を
示す正面断面図である。

【図２】同渦電流式減速装置の制動状態を示す、図１の
線２Ａ−２Ａによる側面断面図である。

【図３】制動時の強磁性板と磁石支持輪との関係を示す
展開平面図である。

【図４】本発明の第１実施例に係る制動ドラムの正面断
面図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る制動ドラムの正面断
面図である。

【図６】本発明の第３実施例に係る制動ドラムの正面断
面図である。

【図７】本発明の第４実施例に係る制動ドラムの正面断
面図である。

【符号の説明】

１：回転軸 ７：制動ドラム ７ａ：内周面 １０：案
内筒 １４Ａ，１４Ｂ：磁石支持輪 １４ａ，１４ｂ：
磁石 １５：強磁性板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に結合された制動ドラムと、該制動
   ドラムの内部に配設されかつ制動ドラムの内周面に対向
   する多数の磁石を周方向等間隔に支持する磁石支持輪と
   を有する渦電流式減速装置において、前記制動ドラムの
   内周面の断面形状を、制動ドラムの軸方向中央部の内径
   が最大になるよう円弧状にしたことを特徴とする、渦電
   流式減速装置の制動ドラム。
2. 【請求項２】前記制動ドラムの断面形状について、外周
   面を中心軸線と平行にし、制動ドラムの内周壁を切削し
   て制動ドラムの両端部の肉厚を厚く、軸方向中央部の肉
   厚が最も薄くなるようにした、請求項１に記載の渦電流
   式減速装置の制動ドラム。
3. 【請求項３】前記制動ドラムの肉厚を均一にし、軸方向
   中央部を径外方へ膨出させて断面円弧状に形成した、請
   求項１に記載の渦電流式減速装置の制動ドラム。