JPH1014298A - Electromagnetic braking device - Google Patents

Electromagnetic braking device

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Publication number
JPH1014298A
JPH1014298A JP15578996A JP15578996A JPH1014298A JP H1014298 A JPH1014298 A JP H1014298A JP 15578996 A JP15578996 A JP 15578996A JP 15578996 A JP15578996 A JP 15578996A JP H1014298 A JPH1014298 A JP H1014298A
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JP
Japan
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magnet rotor
magnetic pole
stator
magnetic
stators
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Application number
JP15578996A
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Japanese (ja)
Inventor
Megumi Eguchi
恵 江口
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Akebono Research and Development Centre Ltd
Original Assignee
Akebono Research and Development Centre Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1014298A publication Critical patent/JPH1014298A/en
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  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic braking device, which freely controls the braking power generated in a wide rage of running speed of a vehicle, from a low speed to high speed, gas a simple structure and is applicable for downsizing the device. SOLUTION: At the periphery of a magnet rotor 4 which integrally rotates with a rotation axis 3, magnetic pole sensors 11 and 12, which detects a magnetic pole on the outer circumference of the magnet rotor 4, and a plurality of stators 6A-6D are arranged. Each stator edge 7 is permitted to be a magnetic pole by energizing exciting coils 9 provided on respective stators 6A-6D, so as to operate a magnetic force in a direction opposite to the rotation of the rotating axis, between the edges of respective stators 6A-6D and the magnet rotor 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の補助ブレ
ーキ装置として用いて好適な電磁力ブレーキ装置に関す
るもので、詳しくは、回転軸に連結されたマグネットロ
ータと前記マグネットロータの周囲に配備したステータ
との間の電磁力により前記回転軸に制動力を発生させる
ようにした電磁力ブレーキ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic brake device suitable for use as an auxiliary brake device for a vehicle or the like, and more particularly, to a magnet rotor connected to a rotating shaft and disposed around the magnet rotor. The present invention relates to an electromagnetic brake device that generates a braking force on the rotating shaft by an electromagnetic force between the electromagnetic shaft and a stator.

【0002】[0002]

【従来の技術】トラック、バス等の大型車両において
は、主ブレーキである摩擦ブレーキ装置の他に、補助ブ
レーキ装置を装着したものが知られている。前記補助ブ
レーキ装置は、例えば降坂時における高速からの減速時
等に制動トルクを発生させ、摩擦ブレーキ装置の温度上
昇によるフェードを防止し、車両の安全性及び摩擦材の
耐久性を向上させるもので、この補助ブレーキ装置とし
ては、これまで、流体式リターダ(実開平5−3665
号公報参照)やうず電流式リターダ(特開平4−161
054号公報参照)が知られている。
2. Description of the Related Art It is known that large vehicles such as trucks and buses are equipped with an auxiliary brake device in addition to a friction brake device as a main brake. The auxiliary brake device generates braking torque, for example, when decelerating from a high speed on a downhill, prevents a fade due to a rise in temperature of the friction brake device, and improves vehicle safety and durability of the friction material. As the auxiliary brake device, a hydraulic retarder (actually disclosed in Japanese Unexamined Utility Model Publication No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-161)
No. 054) is known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した流
体式リターダやうず電流式リターダは、いずれも、制動
力が車両の走行速度に依存していて、車両の走行速度が
低い場合には小さな制動力しか発揮できず、補助的なブ
レーキ装置としてしか用いられないという問題があっ
た。また、主ブレーキのように発生する制動力の大きさ
を運転者が広範囲にわたって自由にコントロールするこ
とができないという問題もあった。そして、流体式リタ
ーダの場合は、ポンプ、リザーバ、ラジエータ等を必要
とするため、さらに、装置が複雑で大型化してしまうと
いう問題もあった。
However, in each of the above-mentioned fluid type retarders and eddy current type retarders, the braking force depends on the running speed of the vehicle, and when the running speed of the vehicle is low, the braking force is small. There was a problem that only power could be exerted and used only as an auxiliary braking device. There is also a problem that the driver cannot freely control the magnitude of the braking force generated like the main brake over a wide range. In the case of a fluid type retarder, a pump, a reservoir, a radiator, and the like are required, so that there is a problem that the apparatus is complicated and large.

【0004】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることにあり、車両のブレーキ装置として利用した場合
に、車両の走行速度に関係なく、発生する制動力の大き
さを広範囲にわたって自由にコントロールすることがで
き、また装置の構成が単純で装置のコンパクト化にも適
した電磁力ブレーキ装置を提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and when used as a vehicle brake device, the magnitude of the generated braking force can be freely controlled over a wide range regardless of the running speed of the vehicle. It is another object of the present invention to provide an electromagnetic brake device which has a simple structure and is suitable for downsizing the device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る電磁力ブレーキ装置の構成は、回転軸と
一体回転するマグネットロータと、前記マグネットロー
タの周囲に周方向に間隔をあけ、かつ前記マグネットロ
ータの外周面から一定距離離間した複数箇所に装備され
るステータと、各ステータ毎に装備されて通電によりマ
グネットロータに対向するステータ端部をN極またはS
極に磁極化する励磁コイルと、隣り合うステータ間の中
間位置に装備されて、その位置を通過するマグネットロ
ータ上の磁極を検出する磁極センサーと、前記磁極セン
サーの検出信号及び前記マグネットロータの回転方向に
基づいて各ステータの励磁コイルへの通電を制御する制
御回路とを備えた構成とし、かつ、前記制御回路には、
前記マグネットロータの磁極を検出した磁極センサーの
出力信号により前記ステータ端部の磁極を制御する通電
極性設定手段を備えることを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided an electromagnetic brake apparatus comprising: a magnet rotor which rotates integrally with a rotating shaft; and a circumferentially spaced space around the magnet rotor. And a stator provided at a plurality of locations spaced apart from the outer peripheral surface of the magnet rotor by a fixed distance, and a stator end provided for each stator and facing the magnet rotor by energization, having an N pole or S pole.
A magnetic pole sensor that is provided at an intermediate position between adjacent stators and detects a magnetic pole on a magnet rotor passing the position; a detection signal of the magnetic pole sensor and rotation of the magnet rotor; A control circuit for controlling the energization of the excitation coil of each stator based on the direction, and the control circuit includes:
The power supply apparatus further includes an energization polarity setting unit that controls a magnetic pole at the end of the stator based on an output signal of a magnetic pole sensor that detects a magnetic pole of the magnet rotor.

【0006】あるいは、前記制御回路は前記ステータ端
部の磁界強度を制御する磁界強度設定手段を備えること
を特徴としてもよい。
Alternatively, the control circuit may include a magnetic field strength setting means for controlling a magnetic field strength at the end of the stator.

【0007】そして、磁極センサーがマグネットロータ
外周の磁極を検出すると、マグネットロータの回転方向
に基づいて通電極性設定手段が各ステータ上の励磁コイ
ルの通電極性を決定し、マグネットロータと各ステータ
間に磁気反発力と吸引力とが生じることによって、回転
を抑制する制動力を発生する。このように、マグネット
ロータの周囲に配置した全てのステータの端部から、マ
グネットロータの回転方向に抗する磁気反発力と吸引力
を作用させることによって、マグネットロータが連結さ
れている回転軸が制動される。
When the magnetic pole sensor detects the magnetic poles on the outer periphery of the magnet rotor, the energizing polarity setting means determines the energizing polarities of the exciting coils on each stator based on the rotation direction of the magnet rotor. A magnetic repulsive force and an attractive force are generated therebetween, thereby generating a braking force for suppressing rotation. In this way, by applying a magnetic repulsive force and an attractive force against the rotation direction of the magnet rotor from the ends of all the stators arranged around the magnet rotor, the rotating shaft to which the magnet rotor is connected is braked. Is done.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明による電磁力ブレー
キ装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明
する。図1は、本発明に係る電磁力ブレーキ装置の一実
施形態の概略構成図である。この電磁力ブレーキ装置1
は、車両に搭載されてブレーキ装置として活用されるも
ので、略円盤状(又は円筒状)をなすと共に磁極のN極
(図中に‘N’と記す)とS極(図中に‘S’と記す)
とが回転中心を挟んで外周上の対向する2位置に配置さ
れた構成をなして回転軸3と一体回転するマグネットロ
ータ4と、マグネットロータ4の周囲に周方向に等間隔
で、かつマグネットロータ4の外周面から一定距離離間
した複数箇所(図では4箇所)に装備されるステータ6
A、6B、6C、6Dと、各ステータ6A〜6D毎に装
備されて通電によりマグネットロータ4側のステータ端
部7をN極またはS極に磁極化する励磁コイル9と、隣
り合うステータ6間の中間位置に装備されてその位置を
通過するマグネットロータ4上の磁極を検出する一対の
磁極センサー11、12と、マグネットロータ4の回転
方向を検出する回転検出手段14と、磁極センサー1
1、12や回転検出手段14の検出信号に基づいて各ス
テータ6A〜6Dの励磁コイル9への通電を制御する制
御回路16とを備えた構成をなしている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an electromagnetic brake device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of an electromagnetic brake device according to the present invention. This electromagnetic force braking device 1
Is mounted on a vehicle and used as a brake device, and has a substantially disk shape (or a cylindrical shape), and has a magnetic north pole (denoted as “N” in the drawing) and an south pole (“S” in the drawing). ')
Are arranged at two opposing positions on the outer periphery with the rotation center interposed therebetween, and a magnet rotor 4 that rotates integrally with the rotating shaft 3, and a magnet rotor 4 is provided around the magnet rotor 4 at equal intervals in the circumferential direction and at the same time. Stator 6 mounted at a plurality of locations (four locations in the figure) separated by a fixed distance from the outer peripheral surface of
A, 6B, 6C, and 6D; an excitation coil 9 provided for each of the stators 6A to 6D to turn the stator end 7 on the magnet rotor 4 side into an N-pole or an S-pole by energization; A pair of magnetic pole sensors 11 and 12 which are provided at intermediate positions of the magnet rotor 4 and detect magnetic poles on the magnet rotor 4 passing therethrough; rotation detecting means 14 for detecting the rotation direction of the magnet rotor 4;
The control circuit 16 controls the energization of the exciting coils 9 of the stators 6A to 6D based on detection signals of the rotation detection means 1 and 12 and the rotation detection means 14.

【0009】この電磁力ブレーキ装置1は、各ステータ
端部7の磁極化によってマグネットロータ4と各ステー
タ端部7との間に働く電磁力作用により回転軸3に制動
力をかける。回転軸3には、車軸あるいは変速機出力軸
が該当する。
The electromagnetic force braking device 1 applies a braking force to the rotating shaft 3 by an electromagnetic force acting between the magnet rotor 4 and each stator end 7 by turning each stator end 7 into a magnetic pole. An axle or a transmission output shaft corresponds to the rotating shaft 3.

【0010】磁極センサー11、12は、ホール素子を
使用したもので、異なるステータ間に装備されている。
また、回転検出手段14は、この実施形態の場合、車両
の変速機におけるバックギヤ(後進用ギヤ)スイッチの
オン・オフにより、マグネットロータ4の回転方向を検
出するものである。バックギヤスイッチがオフの場合
(即ち、車両の前進時)には、マグネットロータ4が正
回転(図で時計方向の回転)するものとして、マグネッ
トロータ4の回転方向を検出している。
The magnetic pole sensors 11 and 12 use Hall elements and are provided between different stators.
In this embodiment, the rotation detecting means 14 detects the rotation direction of the magnet rotor 4 by turning on / off a back gear (reverse gear) switch in the transmission of the vehicle. When the reverse gear switch is off (that is, when the vehicle is moving forward), the rotation direction of the magnet rotor 4 is detected assuming that the magnet rotor 4 rotates forward (clockwise in the figure).

【0011】制御回路16は、車両のブレーキペダル1
8の操作量(踏下量又は踏力)を検出するペダルセンサ
ー20を監視していて、運転者がブレーキペダル18を
踏下することで、作動を開始する。この制御回路16に
は、通電極性設定手段22と、磁界強度設定手段23と
が装備されている。ここに、通電極性設定手段22は、
マグネットロータ4の磁極を検出した磁極センサー11
または磁極センサー12の位置を基準にして、磁極セン
サー11、12からマグネットロータ4の回転方向前方
側の半周分に位置しているステータ6A、6Bのマグネ
ットロータ4側の端部が磁極センサー11、12の検出
した磁極と同じ極性に磁極化され、ステータ6C、6D
のステータ端部7が前記磁極センサー11、12の検出
した磁極と反対の極性に磁極化されるように、各励磁コ
イル9への通電極性を設定するものである。具体的には
直流電源の陽・陰極の切り換えで行われる。
The control circuit 16 controls the brake pedal 1 of the vehicle.
The operation is started when the driver depresses the brake pedal 18 by monitoring the pedal sensor 20 that detects the operation amount (stepping amount or stepping force) of the driver 8. The control circuit 16 includes an energization polarity setting unit 22 and a magnetic field intensity setting unit 23. Here, the energization polarity setting means 22
Magnetic pole sensor 11 that detects the magnetic pole of magnet rotor 4
Alternatively, with respect to the position of the magnetic pole sensor 12, the ends of the stators 6A and 6B on the magnet rotor 4 side, which are located in a half circumference on the front side in the rotation direction of the magnet rotor 4 from the magnetic pole sensors 11 and 12, are the magnetic pole sensor 11, 12 are poled to the same polarity as the detected poles, and the stators 6C, 6D
The current supply polarity to each of the excitation coils 9 is set so that the stator end 7 of the above-mentioned is poled to a polarity opposite to the polarity detected by the magnetic pole sensors 11 and 12. More specifically, the switching is performed by switching between the positive and negative DC power supplies.

【0012】磁界強度設定手段23は、各励磁コイル9
に流される励磁電流の大きさ、又は励磁パルスのデュー
ティ比を、ブレーキペダル18の操作量に応じて制御し
て、各ステータ端部7の磁界強度をブレーキペダル18
の操作量に応じた大きさに制御する。
The magnetic field strength setting means 23 is provided for each excitation coil 9.
The magnitude of the exciting current or the duty ratio of the exciting pulse is controlled according to the operation amount of the brake pedal 18 so that the magnetic field strength of each stator end 7 is controlled by the brake pedal 18.
Is controlled to a size corresponding to the operation amount of.

【0013】以上の電磁力ブレーキ装置1では、例え
ば、前進走行中(図2にてマグネットロータ4が時計方
向に回転している場合)にブレーキペダル18が踏下さ
れると、制御回路16が作動し、図2の(a)に示すよ
うに、磁極センサー11がマグネットロータ4外周のN
極を検出すると、回転検出手段14からの信号に基づい
て通電極性設定手段22が各ステータ6A〜6D上の励
磁コイル9の通電極性を決定し、ステータ6A、6Bの
端部7がN極に磁極化されると同時に、ステータ6C、
6Dの端部7がS極に磁極化される。従って、マグネッ
トロータ4の回転方向の前半周のステータ端部7には、
マグネットロータ4上のN極と同じN極が並び、マグネ
ットロータ4の回転方向の後半周のステータ端部7に
は、磁極センサー11と反対側に位置しているマグネッ
トロータ4上のS極と同じS極が並んだ状態が形成され
る。
In the above-described electromagnetic braking device 1, for example, when the brake pedal 18 is depressed during forward running (when the magnet rotor 4 is rotating clockwise in FIG. 2), the control circuit 16 is activated. The magnetic pole sensor 11 operates as shown in FIG.
When the pole is detected, the energizing polarity setting means 22 determines the energizing polarity of the exciting coil 9 on each of the stators 6A to 6D based on the signal from the rotation detecting means 14, and the ends 7 of the stators 6A and 6B are set to N. At the same time as being poled, the stator 6C,
The end 7 of 6D is poled to an S pole. Therefore, the stator end 7 in the first half in the rotation direction of the magnet rotor 4 has
The same north pole as the north pole on the magnet rotor 4 is arranged, and the stator end 7 in the latter half of the rotation direction of the magnet rotor 4 has the south pole on the magnet rotor 4 located on the opposite side to the magnetic pole sensor 11. A state in which the same south poles are arranged is formed.

【0014】従って、ステータ6Aとマグネットロータ
4のN極との間及びステータ6Cとマグネットロータ4
のS極との間にそれぞれ反発力が生じ、スタータ6Bと
マグネットロータ4のS極との間及びステータ6Dとマ
グネットロータ4のN極との間にそれぞれ吸引力が生じ
ることによって、マグネットロータ4の回転を抑制する
制動力を発生する。このように、マグネットロータ4の
周囲に配置した全てのステータ6A〜6Dの端部7か
ら、マグネットロータ4の回転方向に抗する磁気反発力
及び吸引力を作用させることによって、マグネットロー
タ4が連結されている回転軸3が制動される。
Therefore, between the stator 6A and the N pole of the magnet rotor 4 and between the stator 6C and the magnet rotor 4
Repulsive force is generated between the starter 6B and the S pole of the magnet rotor 4 and between the stator 6D and the N pole of the magnet rotor 4, thereby generating an attractive force. A braking force for suppressing the rotation of the motor is generated. As described above, the magnet rotor 4 is connected by applying the magnetic repulsive force and the attractive force against the rotation direction of the magnet rotor 4 from the end portions 7 of all the stators 6A to 6D arranged around the magnet rotor 4. The rotating shaft 3 is braked.

【0015】そして、各ステータ6A〜6Dの端部7か
らの磁気力に抗してマグネットロータ4が更に回転し
て、図2の(b)に示すように、マグネットロータ4上
のN極が磁極センサー12に到達すると、磁極センサー
12がそのN極を検出し、その結果、ステータ6B、6
Cの端部7がN極に磁極化されると同時に、ステータ6
A、6Dの端部7がS極に磁極化され、各ステータ6
A、6B、6C、6Dとマグネットロータ4間の磁気反
発力と吸引力によってマグネットロータ4に制動力がか
かる状態が維持される。以下同様に、図2の(c)、
(d)に示すように、マグネットロータ4の回転に伴っ
て、順次、各ステータ端部7の磁極を交互に切り替え、
マグネットロータ4への制動が継続される。
Then, the magnet rotor 4 further rotates against the magnetic force from the end 7 of each of the stators 6A to 6D, and as shown in FIG. When the magnetic pole sensor 12 is reached, the magnetic pole sensor 12 detects its north pole, and as a result, the stators 6B, 6
At the same time that the end 7 of the C is magnetized to the N pole,
The ends 7 of A, 6D are magnetically poled to S poles, and each stator 6
The state where the braking force is applied to the magnet rotor 4 by the magnetic repulsion force and the attraction force between the magnet rotor 4 and A, 6B, 6C, 6D is maintained. Hereinafter, similarly, (c) of FIG.
As shown in (d), the magnetic poles of the respective stator end portions 7 are sequentially switched alternately with the rotation of the magnet rotor 4,
Braking on the magnet rotor 4 is continued.

【0016】そして、回転軸3に作用する制動力の大き
さは、各ステータ端部7の磁極とマグネットロータ4上
の磁極との間に生じる磁気反発力と吸引力の大きさによ
って決る。そして、その大きさは、各ステータ端部7の
磁極の磁界強度を変更することでマグネットロータ4の
回転速度に関係なく自由に変えることができる。各ステ
ータ端部7の磁極の磁界強度は、各ステータ6に装備さ
れている励磁コイル9に流される励磁電流の大きさ又は
励磁パルスのデューティ比もしくは励磁電圧の大きさに
よってコントロールすることができる。
The magnitude of the braking force acting on the rotating shaft 3 is determined by the magnitude of the magnetic repulsive force and the attractive force generated between the magnetic pole of each stator end 7 and the magnetic pole on the magnet rotor 4. The size can be freely changed regardless of the rotation speed of the magnet rotor 4 by changing the magnetic field strength of the magnetic pole of each stator end 7. The magnetic field strength of the magnetic poles of each stator end 7 can be controlled by the magnitude of the exciting current or the duty ratio of the exciting pulse or the magnitude of the exciting voltage flowing through the exciting coil 9 provided in each stator 6.

【0017】即ち、回転軸3に作用する制動力の大きさ
は、前述の磁界強度設定手段23がブレーキペダル18
の操作量に応じて、各励磁コイル9に流される励磁電流
の大きさ又は励磁パルスのデューティ比を適宜値に制御
することで、コントロールすることができる。従って、
車両のブレーキ装置として使用された場合、発生する制
動力の大きさを広範囲にわたってコントロールすること
ができ、サービスブレーキとして用いることができる。
また、回転軸3と一体回転するマグネットロータ4の周
囲に、励磁コイル9を装備したステータ6を配置する構
成では、流体式リターダなどと比較すると、装置の構成
が非常に単純で、装置のコンパクト化にも適し、また低
速域でも大きな制動力を得ることができる。
That is, the magnitude of the braking force acting on the rotating shaft 3 is determined by the magnetic field strength setting means 23 described above.
Can be controlled by controlling the magnitude of the exciting current flowing through each exciting coil 9 or the duty ratio of the exciting pulse to an appropriate value in accordance with the operation amount of. Therefore,
When used as a vehicle brake device, the magnitude of the generated braking force can be controlled over a wide range, and can be used as a service brake.
Further, in the configuration in which the stator 6 equipped with the excitation coil 9 is arranged around the magnet rotor 4 that rotates integrally with the rotating shaft 3, the configuration of the device is very simple compared to a fluid type retarder or the like, and the device is compact. Also, a large braking force can be obtained even in a low speed range.

【0018】なお、本発明に係る電磁力ブレーキ装置に
おいて、励磁コイルを装備したステータの数や、各励磁
コイルの数は、上記の一実施形態に限るものではなく、
任意数に変更可能である。
In the electromagnetic brake device according to the present invention, the number of stators equipped with exciting coils and the number of exciting coils are not limited to the above embodiment.
It can be changed to any number.

【0019】また、本発明に係る電磁力ブレーキ装置
は、各ステータ端部7の磁極を、マグネットロータに回
転力を作用させるように制御すれば、電動モータとして
も機能させることができ、例えば、電気自動車等に装備
した場合に、走行用の駆動モータとして機能させること
もできる。また、ブレーキ装置としての利用も、車両用
に制限されるものではなく、一般の産業機械における回
転軸の制動にも、広く利用できるものである。
The electromagnetic braking device according to the present invention can also function as an electric motor by controlling the magnetic poles of each stator end 7 so as to apply a rotating force to the magnet rotor. When installed in an electric vehicle or the like, it can also function as a drive motor for traveling. In addition, the use as a brake device is not limited to a vehicle, but can be widely used for braking a rotating shaft in a general industrial machine.

【0020】また、本発明に係る電磁力ブレーキ装置の
場合、発生する制動力は、制御回路16に装備した磁界
強度設定手段23で励磁電流や励磁パルスのデューティ
比を制御させること以外に、装備するステータ6の数
や、励磁コイル9の巻数等によっても調整することがで
き、車両のブレーキ装置として利用する場合、車両の重
量や走行性能に応じてステータ6の数や、励磁コイル9
の巻数を変更することで、多種の車両に対して、良好な
制動性能を発揮させることができる。
Further, in the case of the electromagnetic braking device according to the present invention, the generated braking force is controlled by controlling the exciting current and the duty ratio of the exciting pulse by the magnetic field strength setting means 23 provided in the control circuit 16. The number of stators 6 and the number of exciting coils 9 can be adjusted according to the weight and running performance of the vehicle when used as a vehicle brake device.
By changing the number of turns, good braking performance can be exhibited for various types of vehicles.

【0021】なお、本発明に係る電磁力ブレーキ装置の
場合、回転検出手段14を用いずに、車両の前・後進を
判定することができる。即ち、図1において、矢印方向
を車両前進時とし、反対方向を車両後進時とした場合、
各磁極センサ11、12による磁極検出を図3(a)
(b)に示す。磁極センサ11から磁極センサ12の検
出時間間隔T1 と、磁極センサ12から磁極センサ11
の検出時間間隔T2 とを制御回路6により比較してT2
>T1 の場合には車両前進と判定し、T1 >T2の場合
には車両後進と判定する。更に、マグネットロータの側
面にステータ、励磁コイルを配置してもよく、またマグ
ネットロータを環状の円柱とし、その内周にステータ、
励磁コイルを配置してもよい。
Incidentally, in the case of the electromagnetic brake device according to the present invention, it is possible to determine whether the vehicle is moving forward or backward without using the rotation detecting means 14. That is, in FIG. 1, when the direction of the arrow is the time of forward movement of the vehicle and the opposite direction is the time of backward movement of the vehicle,
FIG. 3A shows the magnetic pole detection by the magnetic pole sensors 11 and 12.
(B). The detection time interval T 1 from the magnetic pole sensor 11 to the magnetic pole sensor 12 and the detection time interval T 1 from the magnetic pole sensor 12 to the magnetic pole sensor 11
T 2 compared by the control circuit 6 and a detection time interval T 2 of the
> In the case of T 1 is determined that the vehicle advances, in the case of T 1> T 2 determines that the vehicle backward. Further, a stator and an exciting coil may be arranged on the side surface of the magnet rotor, and the magnet rotor is formed into an annular column, and a stator,
An excitation coil may be provided.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明の電磁力ブレーキ装置によれば、
磁極センサーがマグネットロータ外周の磁極を検出する
と、回転検出手段からの信号に基づいて通電極性設定手
段が各ステータ上の励磁コイルの通電極性を決定し、マ
グネットロータと各ステータ間に磁気反発力と吸引力が
生じることによって、回転を抑制する制動力を発生す
る。このように、マグネットロータの周囲に配置した全
てのステータの端部から、マグネットロータの回転方向
に抗する方向に磁気反発力と吸引力を作用させることに
よって、マグネットロータが連結されている回転軸が制
動される。そして、回転軸に発生する制動力の大きさ
は、各ステータの端部の磁極とマグネットロータ上の磁
極との間に生じる磁気力の大きさによって決る。そし
て、この磁気力の大きさは、各ステータ端部の磁極の磁
界強度を変更することにより行われる。各ステータ端部
の磁極の磁界強度は、各ステータに装備されている励磁
コイルに流される励磁電流の大きさ又は励磁パルスのデ
ューティ比によってコントロールすることができる。即
ち、回転軸に発生する制動力の大きさは、磁界強度設定
手段が各励磁コイルに流される励磁電流の大きさ又は励
磁パルスのデューティ比を適宜値に制御することで、車
両の低速度域でも大きな制動力を得ることができる。ま
た、回転軸と一体回転するマグネットロータの周囲に、
励磁コイルを装備したステータを配置する構成で、流体
式リターダなどと比較すると、装置の構成が非常に単純
で、装置のコンパクト化にも適する。なお、本発明によ
るブレーキ装置は、サービスブレーキとしてのみなら
ず、補助ブレーキ装置としても用いられる。
According to the electromagnetic brake device of the present invention,
When the magnetic pole sensor detects the magnetic pole on the outer periphery of the magnet rotor, the energizing polarity setting means determines the energizing polarity of the exciting coil on each stator based on the signal from the rotation detecting means, and magnetic repulsion between the magnet rotor and each stator. By generating the force and the suction force, a braking force for suppressing rotation is generated. In this way, by applying magnetic repulsive force and attractive force from the ends of all the stators arranged around the magnet rotor in a direction opposite to the rotation direction of the magnet rotor, the rotating shaft to which the magnet rotor is connected Is braked. The magnitude of the braking force generated on the rotating shaft is determined by the magnitude of the magnetic force generated between the magnetic pole at the end of each stator and the magnetic pole on the magnet rotor. The magnitude of the magnetic force is determined by changing the magnetic field strength of the magnetic pole at each stator end. The magnetic field strength of the magnetic pole at each end of the stator can be controlled by the magnitude of the exciting current or the duty ratio of the exciting pulse flowing through the exciting coil provided in each stator. That is, the magnitude of the braking force generated on the rotating shaft is controlled by controlling the magnitude of the exciting current or the duty ratio of the exciting pulse applied to each exciting coil to an appropriate value by the magnetic field strength setting means, so that the low-speed range of the vehicle can be controlled. However, a large braking force can be obtained. In addition, around the magnet rotor that rotates integrally with the rotating shaft,
With a configuration in which a stator equipped with an excitation coil is arranged, the configuration of the device is very simple as compared with a fluid type retarder or the like, and is suitable for making the device compact. The brake device according to the present invention is used not only as a service brake but also as an auxiliary brake device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る電磁力ブレーキ装置の一実施形態
の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an electromagnetic brake device according to the present invention.

【図2】本発明の一実施形態の電磁力ブレーキ装置の動
作説明図である。
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the electromagnetic brake device according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施形態による車両の前・後進を
判定する原理図である。
FIG. 3 is a principle diagram for determining whether the vehicle is moving forward or backward according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電磁力ブレーキ装置 3 回転軸 4 マグネットロータ 6A〜6D ステータ 7 ステータ端部 9 励磁コイル 11、12 磁極センサー 14 回転検出手段 16 制御回路 18 ブレーキペダル 20 ペダルセンサー 22 通電極性設定手段 23 磁界強度設定手段 REFERENCE SIGNS LIST 1 electromagnetic force braking device 3 rotating shaft 4 magnet rotor 6A to 6D stator 7 stator end 9 exciting coil 11, 12 magnetic pole sensor 14 rotation detecting means 16 control circuit 18 brake pedal 20 pedal sensor 22 energizing polarity setting means 23 magnetic field strength setting means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転軸と一体回転するマグネットロータ
と、 前記マグネットロータの周囲に周方向に間隔をあけ、か
つ前記マグネットロータの外周面から一定距離離間した
複数箇所に装備されるステータと、 各ステータ毎に装備されて通電によりマグネットロータ
に対向するステータ端部をN極またはS極に磁極化する
励磁コイルと、 隣り合うステータ間の中間位置に装備されて、その位置
を通過するマグネットロータ上の磁極を検出する磁極セ
ンサーと、 前記磁極センサーの検出信号及び前記マグネットロータ
の回転方向に基づいて各ステータの励磁コイルへの通電
を制御する制御回路とを備えた構成とし、 かつ、前記制御回路には、 前記マグネットロータの磁極を検出した磁極センサーの
出力信号により前記ステータ端部の磁極を制御する通電
極性設定手段を備えることを特徴とする電磁力ブレーキ
装置。
A magnet rotor that rotates integrally with a rotating shaft; and a stator that is provided at a plurality of locations spaced circumferentially around the magnet rotor and at a fixed distance from the outer peripheral surface of the magnet rotor. An excitation coil that is provided for each stator and turns the end of the stator facing the magnet rotor into an N-pole or S-pole when energized, and a magnet rotor that is provided at an intermediate position between adjacent stators and passes through that position A magnetic pole sensor for detecting the magnetic pole of the magnetic pole sensor, and a control circuit for controlling energization to the exciting coil of each stator based on a detection signal of the magnetic pole sensor and a rotation direction of the magnet rotor, and the control circuit The magnetic pole at the end of the stator is controlled by an output signal of a magnetic pole sensor that detects the magnetic pole of the magnet rotor. An electromagnetic force braking device comprising: a current-carrying polarity setting unit that performs the control.
【請求項2】 前記制御回路は前記ステータ端部の磁界
強度を制御する磁界強度設定手段を備えることを特徴と
する請求項1記載の電磁力ブレーキ装置。
2. The electromagnetic force braking device according to claim 1, wherein said control circuit includes a magnetic field strength setting means for controlling a magnetic field strength of said end portion of said stator.
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