KR100394053B1 - 와전류 제동 장치 - Google Patents

Abstract

동력축 상에 장착되는 로터를 사용하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치는, 지지링, 복수의 자석, 복수의 강자성 스위칭 판, 및 지지체를 가진다. 상기 스위칭 판 또는 자석은, 제동을 위하여 서로에 대하여 회전될 수 있다. 상기 스위칭 판의 치수, 및 상기 자석 및 스위칭 판의 각 이동은 비제동 상태인 경우 드래그 토크를 최소화하도록 제어된다. 상기 스위칭 판은 회전되도록 제조되고, 베어링은 회전 및 공정 성분과 결합 설치되어 열팽창 및 마모 등과 같은 문제를 완화시킨다. 또한, 상기 장치는, 제동상태를 형성하도록 축 회전 방향으로 회전하도록 설계된 공기 실린더를 이용하고, 제동 상태 및 비제동 상태 사이에서 스위칭하기 위한 단일봉 이중 작동 실린더를 구비한다.

Description

와전류 제동 장치{EDDY CURRENT BRAKING APPARATUS}

본 발명은 와전류 제동 장치에 관한 것으로, 특히 단일열 회전형 제동 장치에 관한 것이다.

버스 및 트럭 등과 같은 대형 차량은 주 제동 장치로서 풋 브레이크를 구비한다. 또한, 이들 대형 차량은 보조 브레이크 장치(지연 장치)로서 배기 브레이크를 구비한다. 추가로, 이들 대형 차량은, 프로펠러 축의 중간부 또는 전동장치의 후부 등과 같이 출력 축 또는 전동축의 한 부분 상에, 보조 제동 장치로서 와전류 제동 장치를 구비한다. 와전류 제동 장치는 긴 내리막 경사에서도 안정된 감속을 수행하고, 또한 풋 브레이크의 사용 빈도를 감소시킨다. 이 이유로 인하여, 브레이크 라이닝의 비정상적 마모 및 페이딩의 발생이 방지될 수 있고 제동 거리가 단축될 수 있다. 일반적으로, 전자석 및 영구자석은 이런 형태의 와전류 제동 장치에서 자기력을 발생시키는 자석으로서 사용되며, 영구자석은 제동 동작 동안 전류를 필요로 하지 않기 때문에 더 잘 사용된다.

종래의 기술에 사용된 종래의 와전류 제동 장치의 한 형태가, 도30에 도시된 바와 같이 영구자석을 사용하는 단일 열 회전형 와전류 제동 장치(1)이며, 일본 공개 특허 출원 평1-298948호에 기술된다. 상기 와전류 제동 장치(1)는 알루미늄 합금 주조 등과 같은 비자기 물질로 만들어진 지지체(4)를 가진다. 상기 지지체(4)는 베어링(3)에 의하여 대형 차량의 프로펠러 축 또는 전동장치의 후부 등과 같은 전동축(2) 또는 출력 축(이하 본 명세서에서는 총괄적으로 "전동축"으로 명명함)에 관하여 지지된다. 상기 지지체(4)는 지지 링(5)을 가지며, 그것은 요오크 역할을 하고, 강으로 제조되며, 예를 들면 베어링(6)을 통하여 회전가능하게 지지된다.

복수의 영구자석(7)이 상기 지지링(5)의 외주면 상에 배치된다. 상기자석(7)은 상기 지지링(5)의 원주방향에서 일정한 간격으로 배치되며, 인접하는 자석의 극성은 서로 반대이다. 강자성 물질로 제조된 복수의 스위칭 판(8)는 서로 자기적으로 절연되고, 복수의 영구자석(7)의 외주면으로부터 소정 간격 이격된 상태로 지지체(4) 상에 배치된다.

로터(9)는 전동축(2) 상에 장착되며 스위칭 판(8)과 소정 간격 이격되어 마주보는 실린더 표면(9a)의 내주변부를 가진다. 상기 지지링(5)은 상기 지지체(4)에 관하여 소정의 각만큼만 회전하도록 설계된다.

도30을 참조하면, 참조부호(4a)는 그 장착부재 상에 상기 지지체(4)를 설치한 설치부를 나타내고, 참조부호(9b)는 로터(9)의 열을 방사하는 냉각핀을 나타낸다.

도31은 2열 회전형인 또다른 형태의 와전류 제동 장치를 도시하고 있으며, 일본 공개 특허 출원 평7-118901호에 기술된다. 이 장치(10)는 전동축(11) 상에 장착된 로터(12)를 구비한다. 영구자석 그룹(13)은 로터(12)와 마주보는 고정측으로부터 고정 지지링(14)에 의하여 지지되며, 그리고 자석 그룹(13)은 고정 지지링(14)의 원주방향으로 소정 간격으로 정렬되며, n극 및 s극이 서로 교번된다. 상기 장치는 고정 지지링(14)에 관하여 회전할 수 있는 이동가능한 지지링을 가지고 있다. 또다른 영구자석 그룹(15)은 이동가능 지지링(16) 상에 장착된다. 베어링(18)은 지지링(16) 및 지지체(4) 사이에 미끄럼 운동을 허용한다. 복수의 강자성 스위칭 판들(17)은 로터(12)와 영구자석 그룹(13과 15)사이에 배치된다. 스위칭 판들(17)은 고정 지지링(14)의 영구자석 상부로부터 이동가능 지지링(16) 상부까지연장된다.

도30과 31의 장치들 역시 결점이 없지는 않다. 도30에서 도시된 것과 같은 단일열 회전형 제동장치는 도31에서 도시된 2열 회전형 와전류 제동장치(10)보다 더 높은 드래그 토크를 비제동 상태에서 나타낸다. 따라서 단일열 와전류 제동장치(1)는 현재 사용되지 않는다.

그러나 이 단일열 와전류 제동장치들은 이들의 사용이 영구자석(7), 지지링(5) 및 영구자석(7)과 지지링(5)을 지지하는 축받이 부제와 같은 제동 구성성분의 수를 크게 줄일 수 있다는 점에서 유익하다. 그래서 이러한 형태의 와전류 제동장치는 내구성과 신뢰성을 증가시키고 제조비용을 줄인다. 또한 단일열 와전류 제동장치는 자석 회전각을 2중열 와전류 제동장치의 영구자석(15) 회전각의 약 반으로 제한할 수 있고 그럼으로써 영구자석(15)을 구동하기 위해 설치된 공기실린더의 크기를 축소시키고 공기 소모를 줄일 수 있다.

단일열 와전류 제동장치의 더 큰 이점은 제동 및 비제동상태 사이의 교번에 사용되는 공기실린더의 크기와 관련이 있다. 제동상태로부터 비제동상태로의 전환 접속은 두 개의 인접한 스위칭 판(8)가 영구자석(7)에 의해 각각 벌어지도록 단순히 지지링(5)을 회전시킴으로써 일반적으로 실행된다. 영구자석(7)의 자기력 및 반대편 스위칭 판(8)과 영구자석(7) 사이의 인력은 도31의 2열 와전류 제동장치(10)보다 더 작다. 따라서 단일열 제동장치의 지지링(5)을 구동시키 위한 공기실린더의 타격은 거의 반쯤 줄어들 수 있다. 결과적으로 공기실린더의 길이는 줄어들 수 있고 비용, 설비조립상의 문제 및 공기소모를 줄일 수 있다. 상기 타격이나 자석 회전각이 단일열 와전류 제동장치에서 축소됨에도 불구하고 자석을 회전시키기 위해 필요한 힘은 줄어들지 않는다.

단일열 와전류 제동장치가 2열 와전류 제동장치에 비해 이점을 가지고 있음에도 불구하고 비제동 상태에서 드래그 토크의 또다른 문제가 존재한다. 도30, 32a, 32b를 참조하면 단일열 와전류 제동장치에서 비제동 상태는 영구자석(7)이 상호 인접한 스위칭 판(8)를 벌어지게 하면서 각각의 반을 중첩되게 하기 위해 도32a에서 도시되는 제동 위치로부터 지지링(5)을 회전시킴으로써 이루어진다. 도32b의 화살표에 의해 도시된 것처럼 단락된 자기회로는 지지링(5), 상호 인접한 영구자석(7) 및 스위칭 판(8) 중의 하나에 의해 형성된다. 따라서 영구자석(7)으로부터의 자속은 더 이상 실린더부(9a)에 작용하지 않고, 와전류도 실린더에 흐르지 않으며, 소위 비제동 상태는 임시적이며, 제동 토크는 사라진다.

도32a에 도시된 바와 같이 제동상태를 이루기 위해 지지링(5)은 영구자석(7)이 스위칭 판(8)과 정렬되도록 회전한다. 이 상태에서 화살표에 의해 도시된 자기회로는 지지링(5), 상호 인접한 영구자석(7), 상호 인접한 스위칭 판(8) 및 로터(9)의 실린더부(9a)에 의해 형성된다. 결과적으로 영구자석(7)으로부터의 자속은 실린더부(9a)에 작용하며 와류를 발생시키고, 그리고 소위 제동상태가 일어나며 그럼으로써 제동토크가 발생한다.

도32b에 도시되는 비제동 상태에서, 이상적으로는 주행 저항처럼 작용하는 어떠한 제동 토크(드래그 토크)도 전혀 발생하지 않는다. 그러나 실제로는 도32b의 점선에 의해 도시된 바와 같이, 누설 자속은 영구자석(7)이 스위칭 판(8)에 의해덮여있지 않은 곳에서 일어난다. 이 누설 자속이 로터(9)의 실린더부(9a)에 작용해 드래그 토크를 발생시킨다.

위에 언급된 드래그 토크 문제의 해결책은 일본 공개 특허 출원 평 5-211761호, 평 6-165477호, 평 6-189522호 및 평 6-86534호의 각각에서 제시되었다. 도33a에 도시된 바와 같이, 일본 공개 특허 출원 평 5-211761호은 영구자석(7)의 원주 방향 중앙부에서 형성된 개구(7a)를 가진 와전류 제동장치를 설명하고 있다. 그 중앙부는 비제동 상태 시에는 스위칭 판(8)에 의해 덮여 있지 않다. 대신 도32b에 도시된 바와 같이 이 동일 출원은 원주 방향 양측에서 형성된 컷아웃(7a 및 7b)을 가진 영구자석(7)을 설명하고 있다. 스위칭 판에 의해 덮여 있지 않은 영구자석(7)의 상기 부분 영역을 축소시킴으로써 스위칭 판(8)에 의해 덮여 있지 않은 상기 장치의 영구자석(7)의 부분이 감소할 때 누설 자속이 존재한다.

도34에 도시된 바와 같이, 일본 공개 특허 출원 평 6-165477호는 와전류 제동장치를 기술하고 있으며, 이에 의해 영구자석(7)의 반대 극성을 가진 자석은 영구자석(7)의 원주 방향 중앙부, 즉 비제동 상태 동안 스위칭 판(8)에 의해 덮여지지 않는 부분에 배치된다. 이런 형태의 자석의 경우, 영구자석(7)과 자석(19) 사이에 단락된 자기회로는 비제동 상태 동안 나타나며, 드래그 토크의 발생은 억제된다.

도35에 도시된 바와 같이, 일본 공개 특허 출원 평 6-189522호는 비제동 상태 동안 스위칭 판(8)에 의해 덮여 있지 않은 자석(7)의 원주 방향 중앙부에서 형성된 리세스(7c)를 자석들이 가지고 있는 와류 제동장치를 설명하고 있다. 상기리세스(7c)는 스위칭 판(8)에 의해 덮여 있지 않은 영구자석(7)의 그 부분의 체적을 줄인다. 따라서 비제동 상태 동안 스위칭 판(8)에 의해 덮여 있지 않은 부분으로부터의 누설 자속은 줄어든다.

도36에 도시된 바와 같이, 일본 공개 특허 출원 평 6-86534호는 강자성 물질(20)이 각 영구자석(7)의 각각의 단에 공급되는 와전류 제동장치를 설명하고 있다. 상기 물질(20)은 원주 방향 그 양단에서 각 영구자석(7)의 외주면으로부터 스위칭 판(8)을 향하여 돌출 형성된다. 자석(7)과 로터(9a) 사이의 간격이 커지는 결과, 비제동 상태 동안 스위칭 판(8)에 의해 덮여 있지 않은 부분으로부터의 누설 자속은 감소된다.

앞서 언급된 종래의 장치는 비제동 상태 동안 드래그 토크를 줄이지만 이 장치들은 제동 상태 동안 제동 토크의 부족을 겪는다.

특히 일본 공개 특허 출원 평 5-211761호, 평 6-165477호 및 평 6-189522호, (도33 내지 도35)에서 설명된 각 장치는 비제동 상태에서 스위칭 판(8)에 의해 덮여 있지 않은 영구자석(7)의 부분, 즉 원주 방향의 중심부에서 자기력이 약화된다. 따라서 사실상 비제동 상태 동안 누설 자속이 감소하는 것이 가능한데, 제동 상태 동안 제동 토크 또한 반드시 감소한다. 또한 복잡한 형상으로 인하여 제조하기 어려운 영구자석을 형성하는 것이 필요하며, 제조 비용도 증가한다. 일본 공개 특허 출원 평 6-86534호 (도36)에 설명된 와전류 제동장치에서 스위칭 판(8)과 영구자석(7) 사이의 간격은 반드시 커진다. 따라서 로터(9)의 실린더부(9a)와 영구자석(7) 사이의 거리 또한 커지며 자속 밀도는 감소한다. 이 자속 밀도는 제동 상태 동안 로터(9)의 실린더부(9a)에 도달하고 작용한다. 특히 영구자석(7)의 원주 방향 중앙부에서 스위칭 판들(8) 사이에 형성된 갭은 그 만큼 더 영구자석(7)의 원주 방향 중앙부에서 발생되는 자속을 감소시킨다. 이러한 이유로, 제동 상태 동안 제동 토크는 감소한다.

제동 토크의 감소 외에, 상기 장치의 상기 물질에 대한 열팽창 계수의 차이는 고비용 자기 물질을 많이 필요로 할 수 있고, 그래서 전체적인 장치 비용을 증가시킨다. 도30 내지 도36을 다시 참조하면, 자기 물질의 이 증가량은 스위칭 판(8)과 영구자석(7) 사이의 갭 및 지지체(4)와 베어링(6) 사이의 갭을 조절하여 장치 작동시 온도 변화를 고려해야 하는 것으로부터 유도된다.

차량의 출발 순간에 와전류 장치(1)의 온도는, 극도로 추운 지역을 가정하면, -20 내지 -30℃이다. 다른 한편, 주행중 와전류 제동장치(1)의 온도는 로터(9)로부터 전도되는 열에 의해 가열되기 때문에 70 내지 90℃에 이를 수 있다. 와전류 제동장치의 지지체(4)는 가볍고, 비자기성이 되고, 열을 방출하도록 알루미늄 합금 주조 같은 것으로 일반적으로 만들어진다. 이러한 이유로, 지지체(4)는 높은 열 팽창 계수를 갖게 되며, 강으로 만들어지는 베어링(6)이나 지지링(5) 보다 온도 변화로 인해 훨씬 더 큰 폭의 치수 변화를 지지체(4)는 갖는다.

이러한 이유로, 스위칭 판(8)과 영구자석(7) 사이의 갭의 크기(ε1)는 지지체의 최대 수축을 고려할 때 큰 값으로 설정되어야 한다. 이러한 정렬의 경우, 알루미늄 합금 주조로 만들어진 지지체(4)가 가장 작게 수축되더라도, 차량 출발 순간의 가장 낮은 온도에서 조차 스위칭 판(8)과 영구자석(7)은 서로 방해하지 않는다. 다른 한편, 지지체(4)와 베어링(6) 사이 갭의 크기(ε2)는 지지체의 최대 팽창을 고려할 때 큰 값으로 설정되어야 한다. 이러한 간격의 경우, 알루미늄 합금 주조로 만들어진 지지체(4)가 주행시 최대 온도까지 가열되고 최대치까지 팽창하더라도, 적절한 갭은 베어링(6)에 대해 유지된다. 또한 차량이 출발할 때와 같이 가장 낮은 온도가 될 때, 갭의 크기(ε2)는 강으로 만들어진 베어링(6)과 알루미늄 합금 주조로 만들어진 지지체(4) 사이의 열팽창 계수 차이 때문에 증가한다.

이러한 이유로, 갭 크기(ε1)를 설정하기 위해서는 갭 크기(ε2)의 최대 값을 고려하는 것이 필요하다. 따라서 도30 내지 도36에 도시된 바와 같이, 강지지링(5)이 알루미늄 합금 주조로 만들어진 지지체(4)의 외주면측에 지지되는 종래의 구조에서는 갭 크기를 아주 큰 값으로 설정하는 것이 필요하다. 그래서 이 갭의 크기(ε1)는 제동상태 동안 형성되는 자기회로의 자기저항을 증가시키며, 이것이 자기회로의 효율성을 감소시킨다. 또한 갭이 커지고 효율성이 줄어들기 때문에, 영구자석(7)을 형성하는 고비용 물질의 양은 증가되어야 하며, 그럼으로써 도30에 도시된 단일열 회전형 와전류 제동장치의 제조 비용은 증가한다.

또한 도30 내지 도36에 도시된 종래의 구조에서 제동상태와 비제동상태 사이의 이동은 지지체(4)와 관련하여 지지링(5)을 고속으로 회전시킴으로써 실행된다. 이러한 이유로, 상기 자석들(7)들이 떨어지는 것을 방지하기 위해 그것들을 지지링(5)에 강력하게 고착시키는 것이 필요하며, 상기 크기(ε1 및 ε2)를 가지는 갭을 형성하는 지지체(4) 표면에는 높은 치수정확도가 필요하다. 또한 베어링(6)에 대향하는 지지체(4)의 미끄럼면은 이것의 내구성을 증가시키기 위해 경화처리 같은것을 해야 한다. 결과적으로, 도30의 와전류 제동장치의 제조 비용은 대폭 감소한다.

단일열 회전형 와전류 제동장치와 관련한 또다른 문제는 회전을 위해 정확한 크기의 액튜에이터를 사용해야 하는 동시에 가격이 싸고 크기가 작은 액튜에이터를 갖춰야 한다는 것이다. 일반적으로 단일열 회전형 와전류 제동장치에서 회전을 시키는데 필요한 힘은 큰 액튜에이터를 필요로 한다.

단일열 형 제동장치에서는 제동력의 발생과 차단 사이의 전환 접속을 위해 지지링(5)을 회전시키는 것이 필요하다. 지지링(5)의 회전은 수압실린더나 공기실린더와 같은 여러 형태의 액튜에이터 또는 전기 모터와 같은 구동소스를 지지링(5)의 측면으로부터 돌출한 요크 링크에 연결함으로써 보통 실행된다. 그러나 많은 경우, 트럭이나 버스 같은 대형 차량은 압축공기소스를 구비하고 있다. 때문에 단일열 회전형 와전류 제동장치에서 지지링(5)의 구동소스로 공기실린더를 사용하는 것이 편리하다. 또한 적어도 두 개의 정지위치에서 지지링(5)을 정지시키기 위해 이중 작동 실린더가 종종 설치된다. 도37a 및 37b는 일본 공개 실용신안 출원 평6-48386호에서 설명되는 전형적인 이중 작동 실린더를 도시하고 있는데 그것은 2열 회전형 와전류 제동장치에 사용하기 위한 것이다. 이 실린더에서 스텝 피스톤(22)은 스텝 실린더(21) 내에 정렬된다. 또한 피스톤(23)은 상기 피스톤(22)의 열린 단부 및 더 작은 직경의 실린더부 내에 정렬된다. 피스톤(23)으로부터 연장된 로드(24)는 피스톤(22)의 막힌 단부벽 개구를 관통하고, 실린더(21)의 큰 직경의 단부벽 개구를 관통하여 실린더 외부로 돌출된다. 실린더(21)의 양 단부벽에 압축공기를 공급하도록 스위칭함으로써, 로드(24)에 연결된 지지링(도시되지 않은)은 전체 3개의 위치에 대해 비제동 위치, 부분제동 위치 및 제동 위치에서 정지될 수 있다. 부분제동 위치는 비제동 상태와 제동 상태 사이의 상태, 즉 완전한 제동 상태가 아닌 상태를 의미하는 것으로 이해된다.

도32a에 도시된 바와 같이, 지지링(5)이 공기 실린더에 의해 구동될 때, 공기 실린더는 지지링(5), 상호 인접한 영구자석(7), 상호 인접한 스위칭 판(8) 및 로터의 실린더부(9a)가 형성하는 자기회로에 의해 발생하는 자기인력보다 더 큰 힘을 발생시키는 것이 필요하다. 도38은 지지링(5)을 비제동 상태로부터 제동 상태로 회전시키고, 이 상태를 유지시키며, 지지링(5)을 제동 상태로부터 비제동 상태로 회전시키고, 그 상태를 유지하기 위해 공기 실린더가 필요로 하는 힘과 공기 실린더의 스트로크(s) 사이의 관계를 도시하고 있다.

이 경우에 필요로 하는 힘(F₁)은 지지링(5)의 위치에 따라 변화한다. 더욱 명확히 하면, 필요로 하는 힘(F₁)은 지점(O) (비제동 상태)와 지점(E) (제동 상태) 사이의 지점(A)에서 최대값(Fmax)에 이른다. 따라서 지지링(5)을 구동시키기 위해 공기 실린더는 이 지점에서 최소한 필요로 하는 힘(Fmax)의 추력을 발생시켜야 한다. 제동 상태를 해제하는 데 필요한 힘, 즉 지점(B)에서 필요로 하는 힘(F_B)은 제동중 필요한 힘, 즉 지점(A)에서 필요로 하는 힘(Fmax)보다 작다.

위에서 기술된 바와 같이, 단일열 회전형 와전류 제동장치가 대형 차량에 장착될 때, 지지링(5)을 회전가능하게 구동시키기 위해 공기 실린더를 액튜에이터로사용할 수 있다. 이 경우, 공기 실린더에 공급된 압축공기의 압력은 7 내지 9㎏f/㎠이다. 지지링(5)을 공기 실린더에 의해 회전시키기 위하여 필요한 힘은 자석들(자기력)의 크기와 로터(9)의 회전속도(이것은 일반적으로 0 내지 4000rpm의 범위에 있다)에 의존한다. 이러한 이유로, 로터(9)의 회전속도 범위내에서 필요로 하는 최대의 힘에 적합한 공기 실린더를 선택하는 것이 필요하다. 이 방식에서, 공기 실린더 크기는 로터(9)의 보통 사용되는 회전 속도 범위 내에서 필요한 최대의 힘에 적합해야 한다.

그러나 제동장치 장착 위치를 한정하는데 필요로 하는 힘에 공기 실린더를 간편히 맞추는 것이 항상 가능한 것은 아니다. 와전류 제동장치는 엔진실 내에나 바닥 아래와 같은 좁은 곳에 종종 설치된다. 이러한 이유로, 단일열 회전형 와전류 제동장치는 크기가 작은 것이 바람직하다. 와전류 제동장치의 크기를 줄이는 한 단계로 공기 실린더의 크기를 줄이는 것이 바람직하다. 이러한 이유로, 가능한 한 작은 힘을 가지며 가능한 한 공기 소모가 적은 공기 실린더, 즉 소형이며 고효율인 실린더가 필요하다. 그러나 그런 소형 공기 실린더가 사용되면 로터(9)의 정상 회전속도 범위에서 필요한 최대의 힘을 발생시키지 못할 위험이 있다.

종래의 단일열 회전형 와전류 제동장치의 경우, 지지링(5)을 회전 구동시키기 위한 공기 실린더의 크기를 축소시킴으로써 전체장치의 비용과 크기를 줄이려 하면, 공기 실린더의 힘이 불충분해지고 지지링이 확실하게 구동되지 않을 위험이 있다. 한편 소정의 힘을 발생시킬 수 있는 공기 실린더가 지지링을 확실하게 회전 구동시키도록 사용된다면, 비용과 크기를 줄이는 것은 기대할 수 없다. 따라서 공지된 단일열 회전형 와전류 제동장치에서 지지링(5)을 확실하게 동작시키는 것과 전체 장비의 비용 및 크기를 대폭 축소시키는 것을 동시에 달성하기는 어렵다.

지지링(5)에 가해진 외부힘은 지지링(5)에 의해 수용된 제동토크의 반작용힘과, 영구자석(7) 및 스위칭 판(8) 사이의 중첩으로 인하여 발생되는 자기척력(인력)을 더함으로써 결정된다. 이러한 이유로, 부분 제동 위치(M)에서 정지되는 피스톤(23)을 유지하기 위한 위치 유지 힘은 지지링(5)에 가해진 외부힘보다 더 커야 한다. 여기서 위치 유지 힘은 스텝 피스톤(22) 상의 힘과 피스톤(23) 상의 힘의 차로써 획득되며, 그것은 도37b에서 도시된 위치에 있을 때 중공부 내부에 맞춰진다.

상기 피스톤(23)이 도38의 지점(O)에 의해 도시된 비제동 상태로부터 부분 제동 위치(M)까지 이동될 때, 지점(A)에서 필요로 하는 힘(Fmax)을 초과하는 추력을 발생시킬 수 있는 직경을 가진 피스톤(23)이 필요하다. 또한, 부분 제동 위치(M)에서 피스톤(23)을 중지 및 지속시키기 위하여 피스톤(23)의 추력을 바로 중지시킬 정도의 직경을 가진 스텝 피스톤(22)이 필요하다.

이러한 이유로, 도37a 및 37b에 도시된 바와 같이, 3개의 동작위치를 가진 액튜에이터가 사용되는 경우, 부분 제동 위치(M)에서의 안정성을 증가시키기 위해 스텝 피스톤(22)의 직경을 피스톤(23)의 직경보다 상당히 더 크게 할 필요가 있다. 이러한 이유로, 액튜에이터 직경 자체가 커지게 되며 소모되는 공기량도 극도로 과대하게 된다. 따라서, 이것을 대형 차량에 장착하는 것은 어려운 일이다.

한편, 피스톤(23)의 저항에 대해 (E)(제동 상태)로부터 부분 제동 위치(M)로 이동하고 그 위치를 지속시키고자 할 때, 큰 직경을 가진 스텝 피스톤(22)이 필요하다. 이런 이유로, 액튜에이터의 직경은 커지게 되고 공기 소모량은 과도하게 되어 대형차량에 이것을 장착하는 것은 어렵게 된다.

부분 제동 위치를 지속시킬 수 없는 것은 또한 그만큼 다른 제동 상태에 대한 이동의 반응성에 영향을 줄 수 있다. 동작 중에 지지링(5)에 의해 수용되는 외부힘은 로터(9)의 회전속도에 따라 변화한다. 따라서 위치 유지 힘이 부분 제동 위치(M)에서 충분히 얻어질 수 없을 때, 로터(9)의 소정의 회전 속도 범위인 저속 범위나 고속 범위에서 세 개의 위치로의 이동 반응성은 줄어들고, 이동 자체에 대한 방해가 존재하게 된다.

2열 장치에 비해 단일열 회전형 와전류 제동장치를 이동시키는데 있어서의 어려움은 도39에 그래프로 도시되어 있다. 특히, 단일열 회전형 와전류 장치에 대해 지지링(5)을 회전시키기 위해 필요로 하는 힘(F₂) 및 실린더의 스트로크는 2열 회전형 와전류와 비교되며, 여기서 동일 외부 직경 및 동일 제동력이 사용된다.

비제동상태로부터 제동 상태로 이동할 때 피크 지점(A)에서 필요로 하는 힘(F₂)은 2열 회전형(실선에 의해 도시)보다 단일열 회전형(점선에 의해 도시)이 대략 10 내지 30퍼센트 더 높다. 이러한 이유로, 도37a 및 37b에 의해 도시된 2열 회전형 와전류 제동장치 액튜에이터가 단일열 회전형 와전류 제동장치용으로 사용될 때는 피스톤(23) 및 스텝 피스톤(22)의 직경을 확대하고 동작을 위한 공기량을 늘리는 것이 필요하다. 결과적으로, 액튜에이터 크기는 확대되고, 이것을 대형 차량에 장착하는 것은 어렵게 된다.

상기된 바에 비추어 볼 때, 단일열 회전형 와전류 제동장치는 더 적은 구성성분, 더 적은 비용, 더 작은 자석 회전각 등의 점에서 2열 회전형 와전류 제동장치보다 더 이점이 있다는 것은 명백하다. 또 다른 문제는 단일열형 와전류 제동장치가 자석들을 회전시키기 위해 큰 힘을 필요로 한다는 것이다. 단일열형 제동장치의 또 다른 문제는 드래그 토크, 낮은 제동 토크, 자석들을 적소에 유지하는 데 있어서의 어려움, 물질의 팽창문제를 극복할 때의 자기 물질 증가로 인한 고비용, 드래그 토크를 줄이려 할 때 복잡한 형상을 만들어야 할 필요성, 크기가 작은 공기 실린더를 사용할 수 없는 점 등을 포함한다. 따라서 개선된 와전류 제동 장치, 특히 단일열 회전형의 필요성은 여전히 존재한다.

개선된 와전류 제동 장치에 대한 요구에 비추어, 본 발명의 제1 목적은, 제동 토크가 증가할 때 스위칭 판의 두께를 증가시킬 필요가 없고, 제동 상태 동안 제동력이 가능한 한 손실되지 않으며, 그리고 인접한 스위칭 판들 사이로부터 로터의 실린더부까지의 누설 자속이 비제동 상태 동안 억제되고, 따라서 드래그 토크가 억제될 수 있는 그러한 와전류 제동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상술된 목적을 만족시킬 수 있고, 그리고 스위칭 판 및 영구자석 사이의 갭의 크기(ε1)를 최소화함으로써 자기 회로의 효율을 증가시킬 수 있으며, 그리하여 그것은 영구자석을 지지링에 간단히 고정시킬 수 있도록 하며, 정확도를 필요로 하는 프로세싱 동작을 생략할 수 있도록 하는 등과 같은 그러한 와전류 제동장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은, 상기의 목적을 만족시키는 동시에 공기 소모가 적은 소형의 공기 실린더를 구비하기는 하지만 로터의 회전 속도 범위에서 필요한 만큼 충분히 큰 최대 힘을 발생시킬 수 있으며, 그리고 상기 장치의 비용 및 크기가 전적으로 대폭 감소될 수 있는 그러한 와전류 제동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기의 목적을 만족시키는 동시에 과도한 양의 공기를 필요로 하지 않으며, 위치를 부분 제동 위치에 충분히 유지시킬 수 있으며, 그리고 단일열 회전형 와전류 제동 장치에 사용될 수 있도록 작은 외부 직경을 가지는 그러한 와전류 제동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 후속하는 상세한 설명으로서 명백해 질 것이다.

전술한 목적 및 효과들을 만족시키기 위하여, 본 발명은, 일 실시예에서, 전동축 상에 장착된 중공의 실린더형 로터, 상기 로터 내부에 배치된 강자성 지지링, 및 상기 지지링의 외주면 상에 일정한 간격으로 설치되며 자극의 방향이 교번되도록 정렬된 복수의 영구자석을 구비한 단일열 회전형 와전류 제동 장치를 제공한다. 복수의 강자성 스위칭 판은 복수의 영구자석 및 로터 사이에 상기 복수의 영구자석과 대략 동일한 설치각으로 배치되고, 상기 복수의 영구자석 및 로터로부터 이격되게 형성된다. 비자기 물질로 제조되는 실린더형 지지체는 상기 지지링 및 상기 복수의 스위칭 판을 지지한다. 상기 복수의 영구자석 및 복수의 스위칭 판은 상기 전동축의 회전 중심에 관하여 소정의 각만큼 서로에 대하여 회전할 수 있도록 그렇게 배치된다. 상기 스위칭 판의 두께는 T이고, 상기 스위칭 판의 폭은 W이고, 두 인접한 스위칭 판의 동일 단들 사이의 전동축의 중심에 관한 각은 θ 이고, 그리고 두 인접한 스위칭 판 사이의 전동축의 중심에 관한 각은이다. 상기 여러 가지 성부의 치수 및 각들은 관계, 상기 값 1.5 또는 2.5는 차량 속도에 의존한다.

최종 감속비가 최대 3.3인 차량속도에 와전류 제동 장치가 사용되는 경우, 스위칭 판의 두께(T), 스위칭 판의 폭(W)이고, 각( θ ), 및 각() 사이의 관계는 바람직하게는이다. 최종 감속비가 3.3보다 큰 차량 속도의 경우, 상한값은 1.5이다.

추가로, 본 발명에 따른 와전류 제동 장치에서, 상기 영구자석의 폭이 w일 때에는 관계 0.7 ≤(W/w) ≤1.5가 만족된다.

또 다른 실시예에서, 상기 단일열 회전형 와전류 제동 장치가 전동축 상에 장착된 중공의 실린더형 로터, 및 상기 로터 내부에 배치된 강자성 지지링을 구비한다. 상기 복수의 영구자석은 지지링의 외주면 상에 일정한 간격으로 설치된다. 복수의 강자성 스위칭 판은 복수의 영구자석 및 로터 사이에 상기 복수의 영구자석과 거의 동일한 설치각으로 배치되고, 상기 복수의 영구자석 및 로터로부터 이격되게 설치된다. 비자기 물질로 구성된 실리더형 지지체는, 상기 지지링에 고착되어 그 지지링을 지지하는 내부 실린더부 및 상기 복수의 스위칭 판에 고착되어 그 스위칭 판을 지지하는 외부 실린더부를 가진다. 상기 내부 실린더부 및 외부 실린더부는, 상기 자석 및 스위칭 판이 제동상태 또는 비제동상태로 될 수 있도록 배치되는 환형 스페이스를 형성한다. 상기 스위칭 판을 가지는 외부 실린더부는, 베어링을 통해 상기 내부 실린더부 또는 상기 지지링에 의하여 지지되는 외부 실린더부와 상기 전동축의 회전중심에 관하여 상기 내부 실린더부에 비하여 소정의 각만큼 회전될 수 있다.

본 발명에 따른 와전류 제동장치의 또 다른 실시예로서, 상기 지지체는 내부 실린더부와, 상기 복수의 스위칭 판에 고착되어 그 스위칭 판을 지지하는 외부 실린더부를 가진다. 상기 영구 자석을 지지하는 지지링은 상기 내부 실린더부와 상기 외부 실린더부 사이에 배치된다. 상기 지지링은 제동을 일으키도록 상기 전동축의 회전중심에 관하여 소정의 각만큼 회전될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성으로서, 실 부재가 상기 지지체의 외부 및 내부 실린더부 사이에 설치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구성으로서, 베어링이 바람직하게는 상기 지지체 및 상기 지지링의 외부면 사이에 배치되어 상기 지지링을 지지하고 전동축의 회전중심에 관하여 소정의 각 만큼 상기 지지링을 회전하도록 한다.

본 발명의 또 다른 구성으로서, 상기 지지링은, 영구자석이 스위칭 판과 일치하는 제1 상태 및 영구자석이 두 인접한 스위칭 판 사이에 배치되는 제2 상태 사이에 스위치된다. 상기 지지링은 적어도 하나의 단일봉 이중 작동 실린더에 의하여 로터와 동일한 회전방향으로 구동되고, 상기 단일봉 이중 작동 실린더는 상기 제1 상태로부터 제2 상태로의 스위칭이 피스톤 봉의 돌출부에 의하여 수행될 수 있도록 그렇게 설치된다. 상기 복수의 스위칭 판들은, 상기 지지링이 회전될 때와 동일한효과를 달성하도록 하기 위하여, 반대되는 회전방향으로 구동될 수 있다.

본 발명에 따른 와전류 제동 장치의 또 다른 형태로서, 상기 영구자석 및 스위칭 판의 중첩상태는, 2단계 액튜에이터 조립체에 의하여 회전방향으로 상기 지지링 또는 상기 복수의 스위칭 판을 구동시킴으로써 복수의 단계들 사이에서 스위치될 수 있다. 상기 조립체는, 내부에 피스톤을 미끄럼 가능하게 배치하고 있는 실린더를 구비한 제1 액튜에이터를 포함하며, 여기서 피스톤 봉은 피스톤으로부터 연장된다. 또한 상기 조립체는, 제1 액튜에이터의 실린더가 제2 액튜에이터 용의 피스톤으로서 기능하도록 미끄럼 가능하게 배치되는 실린더를 구비한 제2 액튜에이터를 포함하며, 여기서 제1 액튜에이터 용의 피스톤 봉은 제2 액튜에이터의 실린더로부터 연장되고 또한 두 액튜에이터 용의 피스톤 봉으로서 작용한다. 스프링이 제1 액튜에이터 및 제2 액튜에이터의 실린더들 사이에 그리고 압력 수용 챔버의 피스톤 봉 측 상에 배치되거나, 또는 상기 제1 액튜에이터가 직렬로 배치된 복수의 액튜에이터에 의하여 구성될 수 있다.

스프링은, 제1 액튜에이터 및 제2 액튜에이터의 실린더들 사이에 그리고 상기 복수의 액튜에이터 중 적어도 한 액튜에이터의 피스톤 봉 측 상에서 압력 수용 챔버 내에 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 와전류 제동 장치의 또 다른 형태로서, 상기 영구자석 및 스위칭 판의 중첩상태는, 실린더 내부의 제1 단 및 실린더로부터 돌출된 제2 단을 가지는 피스톤 봉 둘레에 미끄럼 가능하게 설비된 2개의 피스톤을 구비한 액튜에이터에 의하여 회전방향으로 상기 지지링 또는 상기 복수의 스위칭 판을 구동시킴으로써 복수의 단계들 사이에서 스위치될 수 있다. 스톱퍼가 상기 실린더의 내주의 중간부 상에 그리고 상기 자유 피스톤들 사이의 피스톤 봉의 중간부 상에 제공된다. 이 경우, 스프링은 상기 자유 피스톤 및 상기 피스톤 봉이 설치된 스톱퍼 사이에 배치된다.

본 발명은, 복수의 자석 및 스위칭 판은 각각 동력축의 회전 중심으로부터 방사상으로 간격이 떨어져 있고 서로에 대해 이격되게 형성되며, 자기회로를 생성하기 위하여 그리고 상기 자석 및 스위칭 판을 둘러싸는 로터 상에 제동 토크를 가하기 위하여 서로에 대해 정렬되는 그러한 단일열 회전형 와전류 제동장치에서 제동 토크를 형성하는 방법에 개선점이 있다. 그 개선점으로는, 동력축의 회전방향과 일치하는 회전방향으로 자기회로를 형성하도록 자석을 회전시키거나, 또는 선택적으로 상기 동력축의 회전과 반대되는 회전방향으로 스위칭 판을 회전시키는 것을 포함한다.

스위칭 판이 회전하는 모드에서, 상기 스위칭 판 및 자석은, 스위칭 판을 지지하는 회전부재의 1이상의 면들 및 상기 자석을 지지하는 지지링 또는 상기 지지링을 지지하는 고정 부재의 1이상의 대향하는 면들 사이에 배치되는 1이상의 베어링으로 구성된다. 선택적으로 자석이 회전하는 모드에서, 베어링은, 자석을 지지하는 회전부재의 1이상의 면들 및 상기 스위칭 판을 지지하는 고정 부재의 1이상의 대향하는 면들 사이에 배치된다.

스위칭 판 회전 부재 및 자석 고정 부재 사이에 실(seal)이 제공될 수 있고, 상기 적당한 회전 부재에 결합된 단일열 이중 작동 실린더를 사용하여 스위칭 판또는 자석 중 어느 하나의 회전이 달성될 수 있다.

상기 스위칭 판 또는 자석이 로터와 반대방향 또는 동일방향으로 회전되어, 각각 정렬을 수행하고 제동상태를 생성한다. 회전은, 자석 및 스위칭 판들이 비정렬되어 자기회로를 파괴시키고 비제동상태를 형성하게 되는 그러한 반대 방향으로 회전될 수도 있다. 부분 제동 상태는, 자석 및 스위칭 판들이 서로에 대해 부분적으로 정렬되어 제동 상태와 비제동 상태의 사이인 부분 제동 상태를 형성하는 위치로 스위칭 판 또는 자석 중 어느 하나를 회전시킴에 의하여 달성될 수 있다.

본 발명의 방법은 또한 상술된 관계를 만족시킬 수 있도록 상기 자석 및 스위칭 판의 치수 및 각의 관계를 제어하는 것을 또한 포함한다.

도1은 본 발명의 실시예1에 따른 프로펠러 축 상에 장착된 와전류 제동 장치의 간략화된 절취사시도.

도2는 제동 상태에서 도1에 도시된 영역(C)의 확대사시도.

도3은 비제동 상태에서 도1에 도시된 영역(C)의 확대사시도.

도4는 도1의 영역(D)의 종단면도.

도5는 도4의 영역(H)에 대응하는 영역에서 와전류 제동 장치의 실시예2의 구조를 도시한 단면도.

도6은 와전류 제동 장치의 상기 실시예2의 변형예를 도시한 단면도.

도7은 도4의 영역(H)에 대응하는 영역에서 와전류 제동 장치의 실시예3의 구조를 도시한 단면도.

도8은 와전류 제동 장치의 상기 실시예3의 변형예를 도시한 단면도.

도9는 와전류 제동 장치의 실시예4의 구조의 개략절취측면도.

도10은 와전류 제동 장치의 상기 실시예4의 종단면도.

도11은 와전류 제동 장치의 상기 실시예4의 공기 실린더의 주변부를 도시한 개략도.

도12는 본 발명의 효과를 도시한 그래프.

도13a 및 도13b는 본 발명의 효과를 도시한 개략도.

도14는 비제동 상태 동안 제동 및 비제동 상태 사이의 접속을 위하여 한 쌍의 실린더를 설치한 와전류 제동 장치의 실시예5의 구조를 도시한 개략도.

도15는 부분 제동 상태에서 도14의 와전류 제동 장치를 도시한 개략도.

도16은 제동 상태에서 도14의 와전류 제동 장치를 도시한 개략도.

도17a는 비제동 상태에서 도14의 와전류 제동 장치의 변형예에 사용된 제1 액튜에이터의 종단면도.

도17b는 부분 제동 상태에서 액튜에이터의 종단면도.

도17c는 제동 상태에서 액튜에이터의 종단면도.

도18 내지 도20은 도14의 와전류 제동 장치의 변형예에 사용된 제1 액튜에이터 및 단일 스테이지 실린더의 개략도.

도21a는 비제동 상태에서 도14의 와전류 제동 장치의 변형예에 사용된 제2 액튜에이터의 종단면도.

도21b는 부분 제동 상태에서 액튜에이터의 종단면도.

도21c는 제동 상태에서 액튜에이터의 종단면도.

도22 내지 도24는 도21a 내지 도21c의 액튜에이터를 사용하여 도14 내지 도16에 대응하여 설명한 개략도.

도25a는 비제동 상태에서 도14의 와전류 제동 장치의 변형예에 사용하기 위한 제1 액튜에이터의 종단면도.

도25b는 부분 제동 상태에서 액튜에이터의 종단면도.

도25c는 제동 상태에서 액튜에이터의 종단면도.

도26 및 도27은 실시예1의 특성 그래프.

도28 및 도29는 실시예2의 특성 그래프.

도30은 일본 공개 특허 출원 평1-298948호에 기술된 단일열 회전형 와전류 제동 장치의 절취측면도.

도31은 일본 공개 특허 출원 평7-118901호에 기술된 2열 회전형 와전류 제동 장치의 부분종단면도.

도32a는 제동 상태에서 와전류 제동 장치의 부분횡단면도.

도32b는 비제동 상태에서 와전류 제동 장치의 횡단면도.

도33a 및 도33b는 일본 공개 특허 출원 평5-211761호에 기술된 와전류 제동 장치에서 영구자석의 사시도.

도34은 일본 공개 특허 출원 평6-165477호에 기술된 와전류 제동 장치의 부분종단면도.

도35는 일본 공개 특허 출원 평6-189522호에 기술된 와전류 제동 장치에서 자석의 종단면도.

도36은 일본 공개 특허 출원 평6-86534호에 기술된 와전류 제동 장치의 부분종단면도.

도37a 및 도37b는 일본 공개 특허 출원 평48386호에 기술된 와전류 제동 장치에 사용되는 액튜에이터의 종단면도.

도38은 와전류 제동 장치에서 공기 실린더의 힘 및 스트로크 사이의 관계의일예를 도시한 그래프.

도39는 두 개의 서로 다른 와전류 제동 장치에 대하여 스트로크의 함수로서 공기 실린더의 힘의 예들을 도시한 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

30: 전동축

31: 와전류 제동 장치

32: 로터

33: 지지링

34: 영구 자석

35: 스위칭 판

36: 지지체

37: 로터 보유 판

38: 본체

39: 냉각핀

40: 설치 판

41: 제2 로터 보유 판

이하, 본 발명에 따른 와전류 제동 장치의 여러 가지 실시예가 수반하는 도면을 참조로하여 기술될 것이다. 다음의 설명에서, 본 발명에 따른 와전류 제동 장치가 대형 버스의 프로펠러 축의 형태로 전동축의 중간부 상에 보조 제동 장치로서 장착되는 일 예가 주어질 것이다. 그러나, 본 발명의 장치의 사용은 버스적용분야 또는 프로펠러 축에 한정되지 않으며, 예를 들면 트럭 등과 같은 다른 대형 차량, 또는 차량이든 아니든 제동을 필요로 하는 다른 동력축들 상에 설치된다.

도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 와전류 제동 장치의 일 실시예는 참조부호(31)로 나타내어지며, 로터(32), 지지링(33), 영구자석(34), 스위칭 판(35), 및 지지체(36)을 구비한다.

도1 및 4에는, 프로펠러 축(30) 상의 소정의 위치에 적절한 수단에 의하여고착되는 제1 로터 보유 판(37)가 도시되며, 그것은 대형 버스의 전동축이다. 상기 제1 지지 판(37)는 두 개의 스크류 홀(37a 및 37b)을 가지고 각 스크류 홀은 판(37)를 통하여 두께 방향으로 연장된다.

로터(32)는 중공의 실린더 본체(38) 및 상기 본체(38)의 외주면으로부터 돌출되는 다수의 냉각핀들(39)을 가진다. 반경방향으로 연장되는 복수(도시된 예에서 8개)의 설치 판(40)가 적절한 수단에 의하여 본체(38)의 한 단부면에 고착된다. 제2 로터 보유 판(41)가 상기 8개의 설치 판들(40)에 의하여 본체(38)의 중앙부에 고착된다.

제2 로터 보유 판(41)에서, 로터 보유 판(37) 내의 스크류 홀(37a 및 37b)의 위치들에 대응하는 위치에 관통홀들(41a 및 41b)이 형성된다. 추가로, 제2 로터 보유 판(41)의 중앙부에 관통홀(41c)이 상기 프로펠러 축(30)이 접촉되지 않은 상태로 관통 형성된다.

로터(32)는, 로터 보유 판(37) 내에 형성된 스크류 홀들(37a 및 37b)을 상기 제2 로터 보유 판(41)에 형성된 관통홀들(41a 및 41b)을 정렬하고, 상기 볼트(42a 및 42b)를 상기 관통홀들(41a 및 41b) 내로 관통시키고, 그다음 그들을 스크류 홀들(37a 및 37b) 내로 나사 고정시킴으로써 상기 프로펠러 축(30)에 고착된다.

본 실시예의 로터(32)의 다른 구성은 통상적인 구조로 고려되어, 본 발명의 이해를 위하여 추가의 설명이 필요하지 않는 것으로 간주된다.

상기 지지링(33)은 강자성 물질인 강으로 제조되며, 로터(32) 내부에 배치된다. 도4에 도시된 바와 같이, 상기 지지링(33)은 상기 전동축(30)의 회전 중심에관하여 소정의 각 만큼 회전하기 위하여 지지체(36)에 의하여 지지된다.

복수의 영구자석(34)(이 실시예에서는 16개의 자석)은 강 지지링(33)의 외주면 상에서 원주방향으로 정렬되고, 적당한 수단에 의하여 고착된다. 복수의 영구자석(34)은 상기 지지링(33)의 원주방향으로 일정한 간격으로 배열되고, 인접한 자석들은 서로 반대되는 극성을 가진다. 비자기 억제 물질(34a)이 인접한 영구자석들(34) 사이에 배치된다.

강자성 물질인 복수의 강 스위칭 판(35)는 복수의 영구자석(34)에 의하여 형성된 외주면 및 로터(32)의 내주면 사이에 배치된다.

도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 복수의 스위칭 판(35)는 상기 복수의 영구자석(34)과 거의 동일한 설치각으로 배열된다. 추가로, 상기 복수의 스위칭 판(35)는 복수의 영구자석(34) 및 로터(32)와 이격되게 형성된다. 비자기 억제 물질(35a)이 인접한 스위칭 판들(35) 사이에 배치된다.

상기 지지링(33) 및 복수의 스위칭 판(35)는 지지체(36)에 의하여 지지되고, 그것은 비자기 물질로 제조된다. 상기 지지체(36)는 경량, 비자기성, 및 방열 특성을 가질 필요가 있다. 이러한 필요에 비추어, 상기 본체(36)는 바람직하게는 알루미늄 합금 주조로 제조된다.

도1에서, 지지체(36)의 구조는 복잡함을 피하도록 간략화되었으며, 그러나 도4에 도시된 바와 같이 그것은 베어링(36c)을 통하여 지지링(33)을 지지하기 위한 지지링 장착부(36a)를 가진다. L자형 단면을 가지는 스위칭 판 장착부(36b)는 지지링 장착부(36a)에 고착되며, 상기 복수의 스위칭 판(35)를 지지한다. 지지체(36)및 지지링(33) 사이에 장착된 베어링(36d 및 36e)은 상기 지지체(36)에 관하여 회전가능하게 지지링(33)을 지지한다.

도1의 목적을 명확히 하기 위하여, 상기 지지링 장착부(36a) 및 스위칭 판 장착부(36b)의 근처 구조는 간략화하였다. 추가로, 도1에서 베어링(36c)은 확대 도시되고 베어링(36d 및 36e)은 생략되었다.

도1의 실시예에서, 상기 지지체(36)는 지지링(33) 및 복수의 스위칭 판(35) 둘다를 지지하도록 구성된다.

도2 및 3은 장치(31)의 어떤 성부들의 치수 및 각 관계들을 도시한다. 스위칭 판(35)의 두께는 T이고, 스위칭 판(35)의 폭은 W이고, 상기 전동축(30)의 중심으로부터 계산된 두 개의 인접한 스위칭 판(35, 35)의 대향 단부들 사이의 각은이고, 상기 전동축(30)의 중심으로부터 계산된, 즉 각 판의 동일면으로부터 계산된, 두 개의 인접한 스위칭 판(35, 35) 사이의 각은 θ 이다. 이들 치수 및 각들을 사용하면, 이하에 명시된 바와 같은 차량속도에 의존하여 관계이 만족된다. 이하의 설명에서,는 자기 누설 계수(G)로서 언급될 것이다.

본 발명에 의하여 나타내어진 바와 같이, 와전류 제동 장치에서, 제동 토크 및 드래그 토크는 스위칭 판의 두께(T) 및 원주방향에서 인접한 스위칭 판들(35) 사이의 내주면 상에서의 간격 () 사이의 관계(/T), 및 상기 스위칭 판들의 폭(W)에 영향을 받는다.

차량속도는 또한, 특히 자속 누설의 결과로서 드래그 토크를 고려할 때 이 와전류 제동 장치의 한 인자이다. 최근, 와전류 제동 장치(31)는 직접 구동 장치 등과 같은 구동 장치를 가지는 차량에 적용될 뿐만 아니라 저속 및 중속 동작용 차량의 구동 장치에 적용되게 된다. 저속/중속 또는 직접 구동 차량에서, 비제동 상태 동안 허여가능한 자기 누설량은 와전류 제동 장치가 과거에 설치되었던 증속 구동형 구동장치를 가지는 차량에서 또는 고속 구동 차량에서의 경우와 다르다.

와전류 제동 장치의 이 실시예는, 스위칭 판(35)의 두께(T) 및 원주방향에서 인접한 스위칭 판들(35) 사이의 내주면 상에서의 간격 () 사이의 관계(/T), 및 상기 스위칭 판들의 폭(W)의 효과에 대하여 여러 가지 연구 및 실험의 결과를 기초로 한다. 상기 연구 및 실험은 고속 차량용 와전류 제동 장치 및 저속 및 중속 차량용 와전류 제동 장치에 관하여 실행되었다. 본 발명에서, 고속 차량 수단은, 대형 트럭의 경우에, 예를 들면 최종 감속비가 3.3보다 큰 경우이고, 저속 또는 중속 차량 수단은, 예를 들면 최종 감속비가 최대 3.3인 대형 차량이다.

상기의 연구를 통하여, 고속 차량용 와전류 제동 장치(31)의 경우, 본 발명자는, 자기 누설 계수(G)가 바람직하게는 최소 0.75, 최대 1.5이고, 저속 또는 중속 차량용 와전류 제동 장치의 경우, 자기 누설 계수(G)가 바람직하게는 최소 0.75, 최대 2.25임을 발견하였다.

와전류 제동 장치(31)에서, 내주변측 상의 반경방향에서의 인접한 스위칭 판(35, 35) 사이의 간격은, 상기 전동축(30)의 중심으로부터 계산된 원주방향 상에서 인접한 스위칭 판(35, 35)의 내주면 상에서의 단부들 사이의 각(), 및 최적치가 상기 지지링(33)의 직경 크기에 관계없이 획득될 수 있도록 하는 회전중심으로부터 계산된 영구자석들(34) 사이의 각( θ )의 비(/ θ )로서 나타내어진다.

충분한 제동 토크를 획득하기 위하여, 자기 누설 계수(G)는 고속 차량 또는 저속 또는 중속 차량 중 어느 하나에 대하여 최소 0.75로 형성된다. 만약 자기 누설 계수(G)가 제동 상태에서 0.75보다 작다면, 충분한 제동 토크가 획득되지 않는다.

상기 관계의 상한값은 허용불가한 드래그 토크 및 자기 누설의 증가와 관련이 있다. 고속 차량에 적용하는 경우, 상기 자기 누설 계수(G)는 와전류 제동 장치(31)에 대하여 최대 1.5로 형성된다. 저속 또는 중속 차량의 경우, 상기 자기 누설 계수(G)는 와전류 제동 장치(31)에 대하여 최대 2.25로 형성된다. 만약 자기 누설 계수(G)가 이 값들을 초과한다면, 자기 누설은 비제동상태 동안 증가하고, 드래그 토크는 높아지게 되며, 그럼으로써 속도에 관계없이 차량의 연료 소모 면에서 역효과를 나타낼 가능성이 있게 된다.

추가로, 본 발명에 따른 와전류 제동 장치에서, w는 상기 영구자석(34)의 폭이고, W는 상기 스위칭 판의 폭인 경우, 관계 0.7 ≤ (W/w) ≤1.5가 만족된다면, 드래그 토크 및 구동 토크 감소치가 둘다 최소값으로 제한될 수 있다. 즉, 상기 영구자석(34)의 폭(w)에 대한 상기 스위칭 판의 폭(W)의 비(W/w)는, 드래그 토크 및 구동력의 손실을 최소값으로 줄이기 위하여 최소 0.7이고 최대 1.5이어야 한다.

도1 내지 도4의 장치가 동작하는 방법이 이하에 기술될 것이다. 도2를 참조하면, 소위 제동상태는 상기 스위칭 판(35) 및 상기 영구자석(34)이 완전히 중첩될 때 발생하고, 자기 회로는 지지링(33), 인접한 영구자석(34), 인접한 스위칭 판(35), 및 로터(32)의 실린더부(32a)에 의하여 형성된다. 다른 말로, 제동 토크는 회전 로터(32)의 실린더부(32a)가 상기 영구자석(34)으로부터의 자기장을 차단할 때 형성된다. 이 제동 상태 중에, 상기 자기 누설 계수(G)는 최소 0.75이고, 그래서 적절한 제동 토크가 획득될 수 있다.

도2에 도시된 제동 상태로부터 도3에 도시된 제동 상태까지 상기 지지링(33)을 회전시킴으로써, 상기 영구자석(34)은 (자석의 정확히 반의 위치 만큼 회전되며) 인접한 스위칭 판들(35)을 벌려 놓으며, 각각의 반을 중첩시킨다. 그 결과, 지지링(33), 인접한 영구자석(34) 및 스위칭 판(35)의 단락된 자기 회로가 형성되고, 소위 비제동 상태가 달성된다. 이 상태에서, 자기장이 상기 로터(32)의 실린더부(32a) 상에서 거의 작용하지 않으며, 그리하여 상기 제동력은 극도로 작다.

위에서 언급된 바와 같이, 와전류 제동장치에 대한 자기 누설 계수(G)를 고속 차량은 0.75 내지 1.5 사이가 되게 하고, 저속 또는 중속 차량은 0.75 내지 2.25 사이가 되게 제어함으로써, 비제동 상태 동안 로터(32)의 실린더부(32a)로의 자기 누설이 감소된다. 따라서 로터(32)의 실린더부(32a)에 작용하는 제동 토크는 크게 감소되며, 드래그 토크도 감소된다.

또한, 영구자석(34)의 폭(w)에 대한 스위칭 판(35) 폭(W)의 비(W/w)는 최소0.7과 최대 1.5의 적당한 값으로 설정된다. 결과적으로, 비제동 상태 동안 드래그 토크 또한 억제된다. 게다가 제동 상태 동안 제동 토크의 감소를 피하고 고효율의 설계가 가능하게 된다.

이 방식에서, 자기 누설 계수를 적당한 범위로 제한함으로써 종래의 장치에 비해 몇가지 이점이 얻어진다. 제동 토크가 증가할 때 스위칭 판(35)의 두께를 증가시킬 필요는 없다. 제동력은 제동상태 동안 가능한 한 거의 감소되지 않는다. 비제동 상태 동안 상호 인접하는 스위칭 판(35), (35) 사이의 로터(32)의 실린더부(32a)로의 자속 누설 및 드래그 토크는 억제될 수 있다.

다음, 본 발명의 제2 실시예가 설명될 것이다. 각 실시예의 다음 설명에서, 상기 제1 실시예와는 다른 부분들이 설명될 것이며, 동일 구조를 가진 부분들은 동일 참조 부호로 나타내어질 것이고, 반복되는 설명은 생략될 것이다.

도5를 참조하면, 참조 부호(32-1)에 의해 표시된 와전류 제동 장치는 파워 구동 축(미도시)에 장착된 로터(32), 로터(32)의 내부에 배치된 지지링(33) 및 자극의 방향이 교번하는 상태로 일정한 간격을 두고 지지링(33)의 외주면에 배치된 복수의 영구자석(34)을 구비한다. 복수의 스위칭 판(35) (강자성 물질로 만들어진)는 복수의 영구자석(34)의 설치각과 대략 동일한 설치각으로 복수의 영구자석(34)과 로터(32) 사이에 이격되게 배치된다. 비자기 물질로 만들어진 지지체(36)는 지지링(33) 및 복수의 스위칭 판(35)를 지지한다.

지지체(36)는 지지링 둘레에 주조되는 방법 등에 의하여 지지링(33)에 일체로 고착되는 내부 실린더부(33) 및 복수의 스위칭 판(35)를 지지하는 외부 실린더부(43b)를 구비한다. 구동부(47)는 외부 실린더부(43b)에 연결되어 있고, 외부 실린더부(43b)는 파워 구동 축의 회전 중심 주위에 소정의 각 만큼 내부 실린더부(43a)에 관하여 구동부(47a)에 의해 회전될 수 있다.

외부 실린더부(43b)를 내부 실린더부(43a)에 관하여 회전할 수 있게 하기 위해, 베어링(45 및 46)은 내부 실린더부(43a) 및 외부 실린더부(43b)가 서로 대향하는 위치에 배치된다. 그러나, 본 발명은 이 형태에 제한되는 것은 아니며, 도6에 도시된 바와 같이, 지지링(33)이 외부실린더부(43b)와 대향하도록 만들어 질 수 있고, 베어링(45 및 46)은 지지링(33)과 외부 실린더부(43b)가 서로 대향하는 위치에 배치될 수 있다.

도5 및 6을 참조하면, 참조번호(48)은 이물질 및 물 등과 같은 것들이 지지체(36)로 들어가는 것을 방지하기 위해 지지체(36)의 외부 실린더부(43b)와 내부 실린더부(43a) 사이에 배치되는 실 물질을 가리킨다. 상기 실 물질(48)은 내부 실린더부(43a)에 관하여 외부 실린더부(43b)의 회전에 견딜 수 있을 만큼의 구조를 가진다.

와전류 제동 장치(31-1 및 31-2)에서, 복수의 스위칭 판(35) 및 영구자석(34)은 구동부(47)를 통하여 외부 실린더부(43b)의 회전에 의해 서로 정렬된다. 이러한 정렬이 형성된 경우, 자기 회로는 지지링(33), 상호 인접한 영구자석(34), 상호 인접한 스위칭 판(35)(35) 및 로터(32)의 실린더부(32a)에 의해 형성되며, 소위 제동상태가 발생한다. 결과적으로, 회전하는 실린더부(32b)가 영구자석(34)으로부터 나오는 자기장을 차단할 때, 실린더부(32a)에서 생성된 와전류의 효과 및 자기장으로 인하여, 실린더부(32a)에서 제동 토크가 발생된다.

제동 상태로부터, 복수의 스위칭 판(35)를 포함한 외부 실린더부(43b)는 피치의 반만큼만 회전된다. 이 상태에서, 하나의 영구자석은 상호 인접하는 스위칭 판(35)(35)를 벌려 놓으며 각각의 반을 중첩시키고, 그럼으로써 비제동 상태가 발생되는 것이다. 결과적으로, 단락된 자기회로는 지지링(33), 상호 인접하는 영구자석(34) 및 스위칭 판(35)에 의해 형성되며, 소위 비제동 상태가 발생되게 된다.

판(35)가 회전하는 와전류 제동 장치(31-1 및 31-2) 실시예의 제동상태와 비제동 상태 사이의 전환 접속은 지지링(33)과 자석(34)이 소정의 각만큼 회전하는 와전류 제동 장치(31)와 뚜렷한 대조를 이룬다. 상기 제동 장치(31-1 및 31-2)에서, 영구자석(34)과 스위칭 판(35) 사이의 갭 크기(ε1) 및 지지체(36)와 베어링(45) 사이의 갭 크기(ε2)는 온도 변화에 반응하여 거의 동일한 형태와 치수 변화를 가진다. 그렇기 때문에, 이 실시예에 따라 영구자석(33)과 스위칭 판(35) 사이의 갭 크기(ε1)를 설정할 때, 지지체(36)와 베어링(45) 사이의 갭 크기(ε2)를 고려하는 것은 불필요하게 된다. 따라서, 상기 갭 크기(ε1)를 (상기 논의된 종래 기술에서처럼) 필요한 것 보다 더 크게 만들 필요가 없기 때문에, 필요한 가장 작은 크기로 만들고, 그렇게 함으로써 자기회로의 효율성을 증가시킨다.

와전류 제동 장치(31-1 및 31-2)는 영구자석(34)이 비이동 지지링(33)에 고착되도록 한다. 따라서, 지지링(33)이 고속에서 소정의 각에 의해 회전되는 종래의 구조와 비교할 때, 영구자석(34)을 지지링(33)에 고착시키는 것은 더욱 간단히 실행될 수 있다.

와전류 제동 장치(31-1 및 31-2)에서는, 지지체 둘레에 지지링을 주조하는 방법과 같이 상기 지지링(33) 및 지지체(36)를 서로 일체가 되도록 제조할 수 있게 되고, 그래서 정확성 등을 위한 추가 공정이 생략될 수 있다.

와전류 제동 장치(31-1 및 31-2)는 또한 자석(34)과 판(35) 사이의 공간으로 원하지 않는 물질이 들어가는 것을 용이하게 막을 수 있다. 지지체(36)의 내부 실린더부(43a)에 관하여 외부 실린더부(43b)를 회전시킴으로써, 구동부(47)는 지지체(36)의 외측에 설치될 수 있다. 이러한 배열은 또한 구조, 즉 실(48)이, 물 또는 이물질이 영구자석(34)으로 들어가는 것을 쉽게 방지할 수 있도록 설치되게 한다.

도시되지는 않았지만 영구자석(34)은 상기 장치(31-1 및 31-2) 외주변부 주위에 극판을 가질 수 있다. 추가로 이 극판들은 도7 및 8의 이후 기술되는 실시예에 또한 활용될 수 있다.

이제 도7을 참조하면, (31-3)으로 표시된 와전류 제동 장치는 전동축(미도시)에 장착된 로터(32), 로터(32)의 내부에 배치된 지지링(33) 및 지지링(33)의 외주면 상에 자극의 방향이 교번되고 일정한 간격으로 설치된 복수의 영구자석(34)을 구비하고 있다. 상기 장치(31-3)는 복수의 영구자석(34)과 로터(32) 사이에 이격되게 설치되는 복수의 스위칭 판(35)(강자성 물질로 만들어지는)를 포함하며, 이것은 복수의 영구자석(34)과 대략 동일한 설치각을 갖는다. 비자기 성 물질의 지지체(36)는 지지링(33) 및 복수의 스위칭 판(35)를 지지한다.

상기 지지링(33)은 영구자석(34)의 양 측을 넘어 돌출한다. 지지체(36)는 돌출부(33a)의 외주변부 반대편으로 돌출하고, 미끄럼 베어링과 같은 베어링(50)은 지지체(36)의 양 돌출부(33a)와 돌출부(36a)의 외주부 사이에 배치된다. 결과적으로, 지지링(33)은 소정의 각 만큼 회전할 수 있도록 베어링(50)에 의해 지지된다.

참조부호(51)는 지지링(33)과 지지체(36) 사이에 배치되어 지지링(33)을 회전가능하게 지지하는 또다른 베어링을 도시하고 있다.

도7에서 도시된 바와 같이, 왼쪽과 오른쪽 돌출부(33a), (33a)는 동일한 형상을 가지거나 도8에 도시된 바와 같이 다른 형상을 가질 수도 있다. 특히, 그것들이 도8에 도시된 바와 같이, 왼쪽과 오른쪽에서 다른 형상을 가진다면 지지링(33)의 중량은 감소될 수 있고, 그래서 전체 중량이 감소될 수 있다.

도7과 8의 장치는 제동 상태를 위해 자석(34) 및 판(35)를 정렬시키는 것과 비제동 상태를 위해 자석(34) 및 판(35)를 치환시키는 것과 관련하여 도5 및 6과 동일한 방식으로 기능한다. 상기 장치(31-3 및 31-4)는 도5 및 6의 외부 실린더부(43b)가 회전함으로 인하여 도7 및 8의 지지링이 회전한다는 점에서 장치(31-1 및 31-2)와 다르다.

그러나, 도7 및 8의 장치는 여전히 열팽창에 대한 반응과 관련하여 도5 및 6의 실시예와 동일한 이점을 갖는다. 상기 장치(31-3 및 31-4)에서 영구자석(34)과 스위칭 판(35) 사이의 갭의 크기(ε1) 및 지지체(36)와 베어링(50) 사이의 갭의 크기(ε2)는 열변화에 반응하여 대체로 동일한 치수변화와 동일한 형상을 유지한다. 그 결과, 영구자석(34)과 스위칭 판(35) 사이의 갭의 크기(ε1)를 설정할 때, 지지체(36)와 베어링(50) 사이의 갭의 크기(ε2)를 고려하는 것은 불필요하다. 따라서갭의 크기(ε1)를 필요 이상으로 크게 만드는 것은 불필요하며, 그래서 필요한 정도의 가장 작은 크기로 만들어질 수 있고, 자기회로의 효율성이 증가될 수 있다.

와전류 제동 장치(31-3 및 31-4)에서 강 지지링(33)은 베어링(50)에 관련하여 미끄러진다. 이런 방식으로, 강 지지링(33)은 값싸게 표면 처리를 해도 그 기능을 적절히 수행할 수 있고, 지지링(33)은 고도의 정확성으로 쉽게 처리 또는 가공될 수 있다.

도9 내지 도11은 요크 역할을 하는 일렬의 지지링(52)을 가지는 와전류 제동 장치(31-5)의 또 다른 실시예를 개략적으로 기술한다. 복수의 영구자석(53)은 지지링(52)의 상기 열의 외주면에 설치되며, 원주방향에서 소정의 간격을 형성하며 n극과 s극이 교번하는 상태에서, 요크 역할을 하고 회전가능하도록 구성된다.

복수의 스위칭 판(54)는 원주방향에 소정의 간격으로 설치된다. 스위칭 판(54)의 원주방향 간격은 지지체(54a)에 의해 지지되는 판(54)를 가짐으로써 얻어진다. 지지체(54a)는 지지링과 파워공급된 축 사이에 배치된 부분(54b) 및 파워공급된 축의 회전축에 평행한 방향으로 자석(53)과 지지링(52)에 인접해 위치한 또 다른 부분(54c)을 갖는다. 상기 부분(54c)은 자석(53)과 로터(55)에 관하여 반경방향 간격 뿐만 아니라 원주방향 간격이 형성되도록 스위칭 판을 지지한다. 로터(55)는 스위칭 판(54)로부터 반경 방향에서 소정의 간격으로 스위칭 판(54)의 외주변에 인접해 설치된다. 바꿔 말하면, 각 스위칭 판(54)가 자석(53)의 외부면에서 떨어져 간격이 이루어지는 것에 의해 형성되는 외주부와 로터의 내부면 사이에 방사상으로 간격이 형성되면서, 각 자석(53), 스위칭 판(54) 및 로터(55)는 동력축의 회전축으로부터 방사상으로 간격이 형성된다.

지지링(52)은 지지링 상의 영구자석(53)이 스위칭 판(54)과 정렬되는 위치로 회전된다. 이 상태에서, 자기 회로는, 스위칭 판(54) 및 도9에서 점선 화살표에 의해 도시된 것과 같은 로터(55)의 실린더부 내주면을 포함하여 원주방향에서 서로 인접하는 영구자석(53) 사이에 형성되고, 그리고 제동 상태가 발생한다. 결과적으로, 제동 토크가 로터(55)의 실린더부 내주면에서 생성된 와전류에 의해 발생된다.

이러한 제동상태에 대응하는 위치로부터 지지링(52)은 회전되며 각 영구자석(53)은 상호 인접하는 스위칭 판(54)의 반을 벌려 놓는다. 이러한 상태에서, 자기회로는 스위칭 판(54)를 관통하여 상호 인접한 영구자석(53) 사이에서 형성되고, 그래서 영구자석(53)으로부터의 자속은 더 이상 로터(55)에 작용하지 않는다. 결과적으로, 와전류는 로터(55)의 실린더부 내주면에서 더 이상 흐르지 않으며 제동 토크도 더 이상 발생되지 않는다.

도9는 또한 지지링(52)을 회전시키기 위해 직경방향에서 반대편에 있는 한 쌍의 공기 실린더를 나타낸다. 더 큰 압력 수용 영역(S1)(피스톤 봉이 도11A에서 도시되는 바와 같이 돌출하는 반대측)을 갖는 피스톤(56B)의 표면에 공기가 공급될 때, 구동 부재나 피스톤 봉이 로터(55)의 회전방향(도9에서 일전쇄선 화살표로 도시)과 동일한 회전방향(도9에서 실선 화살표로 도시)으로 지지링(52)이 회전하게 하는 방향으로 이동하도록 각 공기 실린더(56)가 설치된다. 이 회전은 비제동 상태로부터 제동 상태로의 전환 접속으로 귀착된다. 각 공기실린더(56)의 피스톤 봉(56a)은, 그 단에 형성되며 지지링(52)의 측부 상에 형성되는 연결돌출부(52a)와맞물리는 연결부(56c)를 가진다.

도11을 참조하면, 공기 실린더(56)에서 동일한 공기 압력이 실린더의 양측에 공급될 때, 더 큰 압력 수용 영역을 가지는 측(압력 수용 영역(s1)을 가지는 측)의 피스톤(56b)에 작용하는 힘은 더 작은 압력 수용 영역을 가지는 측(압력 수용 영역(s2)을 가지는 측)에 작용하는 힘보다 더 크다.

제동 및 비제동 상태 사이에서 지지링을 이동시키는 것은 단일열 회전형 또는 2열 회전형 와전류 제동 장치의 지지링을 회전시키기 위해 필요한 실린더 힘(F₃)과 실린더 스트로크에 의해 설명될 수 있다. 도12는 비제동 상태로부터 제동 상태로, 그리고 비제동 상태로의 전환 접속이 실선(단일열)이나 점선(2열)에 의해 도시된 그런 관계를 나타내고 있다.

비제동 상태(제2 상태)로부터 제동 상태(제1 상태)로 전환 접속할 때가 제동 상태로부터 비제동 상태로 전환 접속할 때 보다 더 큰 실린더 힘(F₃)을 필요로 한다. 그렇기 때문에, 와전류 제동 장치의 지지링(지지링(52)을 구동시키기 위한 공기 실린더는 비제동 상태로부터 제동상태로의 전환 접속시 최대로 필요로 하는 실린더 힘을 기초로 하여 선택된다.

제동 상태(제2 상태)로부터 제동 상태(제1 상태)로 전환 접속하기 위하여 로터(55)의 회전방향으로 상기 지지링(52)을 회전시킬 때, 상기 공기 실린더(56)에 의하여 발생되는 힘은 이하의 영향에 의하여 축소될 수 있다.

즉, 로터(55)의 내부를 관통하는 자속이 로터(55)의 회전방향에서 끌려진다.그렇기 때문에, 스위칭 판(54)의 내부를 통과하는 자속의 흐름은 상기 로터(55)의 회전방향으로 불가피하게 경사진다. 그 때, 자속이 상기 스위칭 판(54)의 내부를 관통하도록 하는 작용으로 인한 반작용이 항상 안정 상태에 있으며, 즉 그것은 스위칭 판(54)를 통하여 상기 지지링(52) 상에 설치된 영구 자석(53)으로 연장되는 최단 경로를 따라 통과한다.

도13a를 참조하면, 상기 영구자석(53)이 로터(55)와 동일방향으로 회전되고, 비제동 상태(제2 상태)로부터 제동 상태(제1 상태)로 전환 접속될 때, 영구자석의 이동 방향 및 상기 자속의 경사를 방해하도록 작용하는 자기 작용의 방향이 동일하다. 그렇기 때문에, 자기 인력의 반작용은 자석 회전을 돕는다.

반대로, 도13b에 도시된 바와 같이, 비제동 상태(제2 상태)로부터 제동 상태(제1 상태)로 전환 접속되도록 하기 위하여 영구자석(53)이 로터(55)와 반대방향으로 회전될 때, 영구자석(53)의 이동 방향 및 상기 자속의 경사를 없애도록 하는 자기 작용의 반작용은 동일하다. 그 결과, 영구자석(53)의 이동을 방해하는 반작용 힘은 영구자석(53) 상에서 작용하고, 그 양 만큼 추가의 힘이 상기 영구자석(53)을 이동시키기 위하여 필요하다.

도13a 및 13b에 도시된 바를 기초로하여, 도9의 공기 실린더(56)는, 상기 지지링(52)의 회전이 로터의 회전에 후속하도록 하여 상기 제동 상태 및 비제동 상태 사이로 가는데 필요한 힘을 최소화할 수 있도록 그렇게 배치된다. 즉, 비제동 상태(제2 상태)로부터 제동 상태(제1 상태)로 전환 접속할 때 단일열 회전형 장치에서의 지지링의 회전은, 로터(55)의 회전방향으로 피스톤 봉(56a)을 돌출시키기위하여 더 큰 압력 수용 영역(S1)을 가지는 피스톤의 측으로 공기를 공급함으로써 실행된다.

이 실시예에서, 회전을 형성하는데 필요한 큰 힘은 전적으로 공기 실린더에 의하여만 발생되지는 않는다. 대신에, 공기 실린더(56)의 설치 위치를 특정함으로써, 와전류 제동장치의 특성이 이용될 수 있고, 공기 실린더(56)에 가해진 로드가 가능한 한 크게 감소될 수 있다. 그렇기 때문에, 공기 실린더(56)는 과거보다 더 작은 힘으로 동일한 작용을 만들 수 있다, 즉 비제동 상태로부터 제동 상태로 전환 접속할 수 있다.

추가로, 상기 회전 작용이 작은 힘으로 실현될 수 있으므로, 저가이며 공기 소모량이 적은 공기 실린더가 설치될 수 있으면서도 한편 로터(55)의 회전 속도 범위 내에서 필요로 되는 최대힘을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 필요로 되는 힘이 축소됨으로 인하여, 단일열 회전형 와전류 제동 장치가 2열 회전형 와전류 제동 장치 대신에 사용될 수 있다. 결과적으로, 구성 부품의 수가 축소되고, 실린더의 스트로크(s)가 더 작아지지는 이점을 가짐으로써, 상기 공기 실린더의 크기, 비용, 및 파워 필요량을 모두 감소시키게 된다.

상기 장치(31-5)의 동작은 비제동 상태로부터 제동 상태로의 전환 접속과 관련하여 상술된 본 발명의 장치의 동작과 유사하다. 특히, 더 큰 압력 수용 영역(S1)을 가지는 공기 실린더(56)의 피스톤(56b)의 측에 공기가 공급되고, 상기 피스톤 봉(56a)은, 자석(53)을 스위칭 판(54)과 정렬하기 위하여 실선 화살표 및 일전쇄선의 화살표 방향으로 돌출된다. 이 정렬에 의하면, 도13에서 점선으로 도시된 자기 회로는 스위칭 판(54) 및 로터(55)의 실린더부의 내주면을 포함하도록 형성되고, 제동 상태가 발생된다. 그 결과, 상기 로터(55)의 실린더부의 내주면에 만들어진 와전류의 결과로서 제동 토크가 발생된다.

비제동 상태로부터 제동 상태로 전환 접속하기 위하여, 상기 지지링(52)은, 영구자석(53)이 두 개의 인접한 스위칭 판(54)를 벌려 놓도록 그리고 각각의 반을 중첩시킬 수 있도록 그렇게 상기 제동 상태로부터 역으로 회전된다. 그 결과, 자기 회로는 스위칭 판(54)를 포함하는 두 인접한 영구자석(53, 53) 사이에 형성되고, 영구자석(53)으로부터의 자속은 더 이상 로터(55) 상에 작용하지 않는다. 그 결과, 와전류는 로터(55)의 실린더부의 내주면에 더 이상 흐르지 않게 되고, 제동 토크는 더 이상 발생되지 않는다.

도14 내지 도25는 제동 상태 및 비제동 상태 사이의 회전 및 제어를 위해 설치되는 공기 실린더의 형상에 관련한 본 발명의 추가의 실시예들을 도시한다.

먼저 도14 내지 도16을 참조하면, 부호(R)는, 지지링을 회전하기 위하여 반대편 측 상에 배치된 한 쌍의 실린더를 가지는 단일열 회전형 와전류 제동 장치를 나타낸다. 이 부호는 또한 도18 내지 도20 및 22 내지 도24에 도시된 실시예들에 사용된다.

도14 내지 도16에서, 액튜에이터 조립체(61)는 제1 액튜에이터(62) 및 제2 액튜에이터(63)를 포함한다. 상기 제1 액튜에이터(62)는 실린더(62a)를 가지며, 피스톤(62c)은 상기 실린더(62a) 내부에 미끄럼 가능하게 배치된다. 피스톤 봉(62b)은 피스톤(62c)으로부터 그리고 실린더(62a)의 단부벽 내의 개구부 및 실린더(63a)의 단부벽 내의 개구부를 통하여 연장된다.

제1 액튜에이터(62) 및 제2 액튜에이터(63)는 서로에 대하여 독립적이고, 상기 제1 액튜에이터(62)는 제2 액튜에이터(63)의 피스톤으로서 작용한다. 또한, 상기 제1 액튜에이터(62)의 피스톤 봉(62b)은 상기 제2 액튜에이터(63)의 피스톤 봉으로서 작용한다. 다른 말로, 액튜에이터 조립체(61)는 이중 피스톤 정렬(62c, 62b) 및 (62, 62a)을 구비한다.

액튜에이터 조립체(61)는 하나의 실린더로서 이용되고, 단일 스테이지 실린더(60)는 와전류 제동 장치(R 또는 R')를 제동 상태 및 비제동 상태 사이에서 전환 접속하도록 하는 동작을 실행하기 위한 또 다른 실린더로서 작용한다.

조립체(61) 및 액튜에이터(60)의 동작이 이하에 설명될 것이다. 도16은 제동 상태에 있는 제동 장치를 도시한다. 도14에 도시된 바와 같이 제동 상태로부터 비제동 상태로 지지링을 회전시키기 위하여, 압축 공기는 상기 액튜에이터 조립체(61) 및 단일 스테이지 실린더(60)의 포트들(A)에 공급되고, 압축 공기는 상기 액튜에이터 조립체(61) 및 단일 스테이지 실린더(60)의 포트들(B)에 공급된다.

양 포트들(A)에 압축공기의 적용의 결과로서, 힘은 도16에서 오른쪽으로 작용하여, 단 한번의 스트로크(L1)에 의하여 도16에 도시된 상태로부터 제1 액튜에이터(62)의 실린더(62a)를 이동시킨다. 그리하여, 거리(L1) 만큼 이동한 후, 상기 제1 액튜에이터(62)의 피스톤 봉(62b)은, 단일 스테이지 실린더(60)에서 A로 계속 압축 공기를 공급함으로써 도15에 도시된 상태로부터 오른쪽으로 작용한다. 실린더(63)는 오른쪽으로의 실린더(62)의 추가의 이동에 대하여 스토퍼로서 작용하고, 그리하여 피스톤 봉(62b) 및 피스톤(62c) 만이 이동하여 도16의 제동 상태로부터 도14의 비제동 상태로 전이를 완료한다. 다른 말로, 실린더(60) 만이 상기 전이를 완료한다.

도15에 도시된 바와 같이, 도14에 도시된 비제동 상태로부터 도15에 도시된 부분 제동 상태로 지지링을 회전시킬 때, 압축 공기는 상기 액튜에이터 조립체(61) 및 단일 스테이지 실린더(60)의 포트(A) 및 포트(B)에 공급된다.

상기 조립체(61) 및 상기 실린더(60) 양자에서의 양 포트들에 압축공기를 적용한 결과로서, 피스톤 봉(62b) 및 피스톤(62c) 만이 도14에 도시된 상태로부터 왼쪽으로 그리고 도15에서처럼 실린더(62a)의 단부벽으로 이동된다. 부분 제동 위치, 도38에 도시된 위치(M)가 유지된다. 이 부분 제동 위치(M)에서 제1 액튜에이터(62)는 제2 액튜에이터(63)에 대하여 독립적이고, 그래서 상기 제1 액튜에이터(62) 및 제2 액튜에이터(63)는 순간 힘을 발휘하지 않으며, 부분 제동 위치(M)는 양호한 안정성으로 유지된다. 추가로, 제2 액튜에이터(63)의 직경은 제1 액튜에이터(62)가 그 내부에서 자유롭게 이동할 수 있을 정도로만 필요로 하고 그래서 제1 액튜에이터(62)에 비하여 제2 액튜에이터(63)의 직경이 아주 클 필요가 없다.

도15의 부분 부분 제동 상태로부터 도16의 제동 상태로 가면, 압축공기는 조립체(61) 및 액튜에이터(60) 각각의 포트(B)로 공급되고, 압축공기는 조립체(61) 및 액튜에이터(60) 각각의 포트(B)로부터 방출된다. 이것은 결과적으로 피스톤 봉(62b) 및 피스톤(62c)이 도15를 살펴볼 때 스트로크(L1)에 의하여 왼쪽으로 이동되고, 실린더(62)는 실린더(63a)의 단부벽에 대하여 고정된다.

도14 내지 도16의 실시예에서는 조립체(61) 및 액튜에이터(60) 둘다를 사용하는 한편, 액튜에이터(60)는 도17a 내지 도17c의 실시예에 도시된 바와 같이 선택적이다. 도17a에 도시된 바와 같이, 하나의 코일 스프링(64b)이 제1 액튜에이터(62) 및 제2 액튜에이터(63)의 실린더들 사이에 배치되고, 또다른 스프링(64a)이 피스톤(62c) 및 실린더(62a)의 단부벽 사이에 배치된다. 이 정렬에 의하면, 단일 스테이지 실린더(60)를필요로 하지 않는다. 도17a에 도시된 비제동 상태로부터 도17b에 도시된 부분 제동 상태를 경유하여 도17c에 도시된 제동 상태로의 동작 및 그 역의 동작은 도14 내지 도16에 도시된 바와 같이 압축 공기의 적절한 적용에 의하여 실행될 수 있다. 그럼에도 불구하고 차이점은, B에서의 압축공기는 피스톤을 구동시키고 A 및 B에서 압축공기는 부분 제동 위치(도17b)를 제어하게 되는 것이라는 점이다. 스프링 바이어스는 피스톤(62c)을 도14 내지 도16의 실시예에서 실행된 바와 같이 피스톤 봉(62b)을 구동시킬 필요없이 비제동 상태(도17a) 또는 제동 상태(도17c)로 이동시킬 것이다.

상술된 그리고 후술되는 액튜에이터(61) 및 그 변형예들을 사용하면, 부분 제동 위치를 안정성 있게 유지시키는 능력이 우수하다. 그러나, 어떤 예에서, 비제동 상태로부터 제동 상태로 이동할 때 추력을 증가시키고, 이에 대응하여 제1 액튜에이터(62)의 직경을 증가시킬 필요가 있다. 그 다음 이것은 제1 액튜에이터(62) 내에 수용된 제2 액튜에이터(63)의 직경을 반드시 증가시키게 되고, 차량 상의 설치 공간 문제가 발생하게 된다.

본 발명의 또 다른 변형예, 즉 도18 내지 도20에 나타내어진 실시예는 제1액튜에이터(62)를 직렬로 배열된 두 부분으로 분할함에 의하여 이 문제를 다룬다. 이 정렬에 의하면, 상기 추력이 증가할 때에도, 제1 액튜에이터(62)의 직경이 가능한 한 작게 제조될 수 있다.

도18에 도시된 비제동 상태로부터 도19에 도시된 부분 제동 위치로, 도20에 도시된 제동 상태로, 그리고 그 역의 동작은 도14 내지 도16에 도시된 본 발명에 따르면 제1 액튜에이터와 유사하다. 그 차이점은, 압축공기의 공급 및 방출이, 직렬로 배열된 두 부분으로 분할된 제1 액튜에이터(62)의 포트(B) 및 포트(B')에 관하여 동시에 실행된다는 점이다.

도14 내지 도16의 액튜에이터(61)를 사용하는 경우처럼, 도18 내지 도20에 도시된 변형예는 단일 스테이지 실린더(60)를 필요로 한다.

도21a 내지 도21c는 도18 내지 도20의 실시예가 액튜에이터(60)를 필요로 하지 않는 변형예를 도시한다. 도21a에 도시된 바와 같이, 피스톤 봉(62b)은 한 쌍의 피스톤 헤드(62c)를 가지고, 각각은 실린더(62)의 각 압력 수용 챔버 내에 배치된다. 스프링(64a)은 실린더(62) 및 실린더(63) 사이에 배치된다. 스프링(64b)는 상기 실린더(62)의 압력 수용 챔버 중 한 챔버 내에 그리고 상기 압력 수용 챔버를 분리하는 벽 및 상기 피스톤(62c) 중의 한 피스톤 사이에 배치된다(도21(a)를 볼 때 우측 챔버). 변경예(도시되지 않은)에서, 스프링(64b)은 도21(a 내지 c)의 스프링(64b)과 동일한 방식으로 기능하도록 타 압력 수용 챔버(도21(a)를 볼 때 좌측 챔버) 내에 위치할 수 있다.

스프링(64a) 및 스프링(64b)를 제공하면, 포트(A 및 B)를 경유하여 적당한압축 공기의 공급/방출 그리고 스프링(64a 및 64b)의 스프링 바이어스에 의하여 도21a에 도시된 비제동 상태로부터 도21b에 도시된 부분 제동 위치(M)로, 도21c에 도시된 제동 상태로의 동작, 그리고 그 역의 동작이 가능하게 된다. 압축 공기의 유입 또는 방출이 도21a 내지 도21c 각각에서 적당한 화살표 방향으로 나타내어진다. 예를 들면, 도21a에서, 공기가 A포트에서 유입되고 B포트들 둘다에서 방출된다. 또한, 도21a는 비제동 상태를 달성시키기 위하여 스프링(64a 및 64b)의 스프링 바이어스가 상기 실린더(62a) 및 상기 피스톤(62c) 및 봉(62b)이 어떻게 오른쪽으로 구동하는 지를 도시한다.

도22 내지 도24는 액튜에이터 조립체(71)를 가지는 또 다른 액튜에이터 실시예를 도시한다. 상기 조립체(71)는 중간부를 따라 돌출 배치된 스토퍼(72a)를 가지는 피스톤 봉(72), 및 그 내주면의 중간부에 제공된 스토퍼(73a)를 가지는 실린더(73)를 포함한다. 자유 피스톤(74a 및 74b)은 실린더(73a) 내에서 피스톤 봉(72)의 스토퍼(72a) 및 실린더(73)의 스토퍼(72a) 둘다의 반대편 측 상에 배치된다. 피스톤(74a 및 74b) 각각은 서로에 대하여 실린더(73) 내에서 자유롭게 이동할 수 있다. 참조번호(72b)는 자유 피스톤(74b)이 떨어져 나가는 것을 방지하기 위하여 피스톤 봉(72)의 한 단부에 형성된 스토퍼를 나타내고, 참조번호(73b)는 실린더(73)의 피스톤(73a)에 형성되어 대기와 통하는 개구를 나타낸다.

액튜에이터 조립체(71)는, 액튜에이터 조립체(61)과 동일한 방식으로 제동 상태 및 비제동 상태 사이에서 단일열 회전형 와전류 제동 장치의 전환 접속동작을 동일하게 실행할 수 있다.

액튜에이터 조립체(71) 및 단일 스테이지 실린더(60)를 이용한 제동 상태 및 비제동 상태 사이의 전환 접속을 위하여, 도24에 도시된 제동 상태로부터 지지링을 도22에 도시된 비제동 상태로 회전시키는 동작은, 예를 들면 실린더(73) 및 단일 스테이지 실린더(60)의 포트(A)로 압축공기를 공급하고, 실린더(73) 및 단일 스테이지 실린더(60)의 포트(B)로부터 압축공기를 방출함으로써 달성된다.

그 결과, 도24를 참조하면, 자유 피스톤(74a)을 오른쪽으로 이동시키기 위하여 그 자유 피스톤(74a) 상에 힘이 작용하고, 자유 피스톤(74a) 및 피스톤 봉(72)은 상기 자유 피스톤(74a)이 실린더(73)의 스토퍼(73a)에 접촉할 때까지 스트로크(L1)에 의하여 함께 이동한다 (도22 참조). 상기 자유 피스톤(74a)이 실린더(73)의 스토퍼(73a)에 접촉한 후, 상기 단일 스테이지 실린더(60)는 먼저 피스톤 봉(72)을 밀고, 그 피스톤 봉(72)은 차례로 스토퍼(72a)를 경유하여 자유 피스톤(74b)을 그 위치로부터 오른쪽으로 민다.

도22에 도시된 비제동 상태로부터 도23에 도시된 제동 상태로 지지링을 회전시킬 때, 도23에 도시된 바와 같이, 압축공기가 실린더의 포트(A) 및 포트(B) 및 단일 스테이지 실린더(60) 양자에 공급된다. 그 결과, 피스톤 봉(72)은 이 자유 피스톤(74b)에 의하여 눌러지고, 도22에서의 봉(72)은 상기 자유 피스톤(74a)이 실린더(73)의 스토퍼(73a)에 접촉할 때까지 왼쪽으로 이동하며, 그리고 도23에 도시된 부분 제동 위치에 유지된다.

도23에 도시된 부분 제동 위치에서, 두 자유 피스톤(74a 및 74b)의 이동은 실린더(73)의 내부면 상에 스토퍼(73a)에 의하여 제한되고, 스토퍼(72a)의 이동 및그로 인한 피스톤 봉(72)의 이동은 두 자유 피스톤(74a 및 74b)에 의하여 제한되며, 그들은 스토퍼(73a)에 의하여 제한되고, 그래서 액튜에이터(71)는 부분 제동 위치에서 매우 안정되게 유지된다. 부분 제동 위치의 유지는 실린더 내부의 압력에서의 차이에 의해서가 아닌 실린더 내부면 상에 제공된 스토퍼에 의하여 실행되고, 그리하여 양 단 챔버의 실린더 직경은 필요로 하는 동작 힘과 관련하여 자유로이 그리고 독립적으로 선택되고, 초과 공기량이 불필요하며, 차량 상에 장착하는 것이 더욱 용이해지도록 한다.

도23에 도시된 부분 제동 위치로부터 도24에 도시된 제동 상태로 이동하면, 압축공기는 실린더(73)의 포트(B)로 공급되고, 압축공기는 실린더(73) 및 단일 스테이지 실린더(60)의 포트(A)로부터 방출된다.

피스톤 봉(72)은, 상기 자유 피스톤(74a)이 실린더(73)의 벽이 단부에 접촉할 때까지 단일 스테이지 실린더(60)에 의하여 단 한번의 스트로크(L1)로 이동된다. 상기 피스톤 봉(72)은 단일 스테이지 실린더(60) 만의 힘 하에서 부분 제동 위치로부터 제동 위치로 이동된다.

도14 내지 도16 및 도18 내지 도20의 실시예에서, 상기 액튜에이터 조립체(71)는 단일 스테이지 실린더(60)를 이용하여 비제동 상태 및 제동 상태 사이를 전환 접속하고 비제동 상태로부터 제동 상태로 전환 접속한다.

또 다른 변형예로서, 액튜에이터 조립체(71)가 도25a 내지 도25c에 도시된 바와 같은 코일 스프링을 사용함으로써 단일 스테이지 실린더(60) 없이 기능한다. 코일 스플링(75)은 상기 자유 피스톤(74a) 및 스토퍼(72a) 사이에 배치될 수 잇으며, 상기 액튜에이터는 상술된 액튜에이터를 설치한 다른 코일 스프링에 관하여 기술된 바와 같이 포트(A 및 B)를 사용하여 공기를 적절히 공급/방출함으로써 여러 가지 상태로 전환 접속할 수 있다.

상술된 바와 같이, 비제동 상태 및 제동 상태 사이에서 와전류 제동 장치를 스위칭하기 위한 스위칭 메카니즘으로서 액튜에이터(61, 71)의 이 실시예를 사용하는 것은 액튜에이터의 크기 및 공기 소모에 관련하여 이점을 제공한다. 도38에서 지점(O)에 도시된 비제동 상태로부터 부분 제동 위치(M)로의 동작을 실행할 때, 피스톤(62c)(실린더(62)) 및 피스톤(74c)(실린더(73))의 직경이 지점(A)을 넘어 가도록 추력을 발생시키는 바로 그 직경이다. 이리하여, 제2 액튜에이터(63)의 실린더(63a)의 직경 및 자유 피스톤(74a)(실린더(73))의 직경은 무관하다.

역으로, 도38에서 지점(E)에 도시된 비제동 상태로부터 부분 제동 위치(M)로 동작될 때, 제2 액튜에이터(63)의 실린더(63a)의 직경 및 지유 피스톤(74a)(실린더(73))의 직경은 지점(B)을 넘어 가는 추력을 발생시킬 정도로 충분히 크고, 피스톤(62c)(실린더(63a)) 및 자유 피스톤(74a)(실린더(73))의 직경들은 서로 무관하다.

결과적으로, 상술된 제동/부분제동/비제동 상태에 관련하여 피스톤들의 무관성은 공기 소모를 억제하며, 차량에서 와전류 제동 장치의 장착을 용이하게 한다.

본 발명의 제동 장치와 관련된 개선사항을 설명하기 위하여, 실행 테스트가 도1 내지 도3에 도시된 바와 같은 제동장치를 사용하여 실행되었고, 여기서 12, 16, 및 18개 자극이 사용되었다. 이 테스트의 결과가 도26 및 27의 그래프에 도시된다.

도26에 도시된 바와 같이, 그 테스트된 와전류 제동 장치의 자기 누설 계수(G)는 0.50 및 2.312 사이에서 변화하였다(상기 영구자석(34)의 폭(w)에 대한 상기 스위칭 판(34)의 폭(W)의 비(W/w)는 1.0과 같다). 최종 감속비가 3.3보다 더 큰 고속 차량에 대응하여 자기 누설 계수(G)가 0.7 내지 1.5의 범위 내에 있을 때, (도26에 개방된 원에 의하여 도시된) 제동 토크 비는 70 내지 105퍼센트였으며, 여기서 100퍼센트의 비는 제동시간에서 제동 토크 588Mㆍm에 대응한다. 추가로, (도26에서 실선 원으로 도시된) 드래그 토크 비가 0.9 내지 63퍼센트였고, 여기서 100퍼센트의 비는 비제동 상태 동안 9.8 Mㆍm의 드래그 토크에 대응한다. 이들 둘 다 극히 양호한 값이다.

추가로, 최종 감속 비가 최대 3.3인 저속 또는 중속 차량에 대응하는 0.75 내지 2.25의 자기 누설 계수(G)의 범위에서, (도26에 개방된 원에 의하여 도시된) 제동 토크 비는 70 내지 109퍼센트였으며, 여기서 100퍼센트의 비는 제동 상태 동안 제동 토크 588Nㆍm에 대응한다. (도26에서 실선 원으로 도시된) 드래그 토크 비가 0.9 내지 197퍼센트였고, 여기서 100퍼센트의 비는 9.8 Nㆍm의 드래그 토크에 대응한다. 이들 둘 다 극히 양호한 값이었다.

도27을 참조하면, 상기 영구자석(34)의 폭(w)에 대한 상기 스위칭 판(35)의 폭(W)의 비(W/w)는, 16개의 자극 및 1.15의 자기 누설 계수(G)를 갖는 고속 차량용의 와전류 제동 장치에 대하여 0.5 내지 2.0의 범위에서 변화하였다. W/w가 0.7 내지 1.5의 범위에 있을 때, (도27에서 실선 원으로 도시된) 비제동 상태 동안 드래그 토크는 억제되었고, 한편, 제동 상태 동안 제동 토크의 감소는 최소값으로 억제될 수 있다.

도27에서 수직축은, 제동 토크 588Nㆍm에 대응하는 100퍼센트의 비를 가지는 제동 토크 비, 및 드래그 토크 9.8Nㆍm에 대응하는 100퍼센트의 비를 가지는 드래그 토크비를 도시한다.

본 발명의 이점을 추가로 도시하기 위하여, 와전류 제동 장치(31-5)의 공기 실린더에, 도11에 도시된 바와 같이 더 큰 압력 수용 영역을 가지는 피스톤(56b)의 측으로, 공기가 공급된다. 이것은, 비제동 상태로부터 제동 상태로 스위칭할 때 로터(55)의 회전방향과 일치하는 방향으로 지지링(52)을 회전시키기 위하여 피스톤 봉(56a)을 돌출시킨다. 이 작용은 결과적으로 이하 기술되는 바와 같이 형저한 효과를 나타낸다.

도28에서, 비제동 상태로부터 제동 상태로 다시 비제동 상태로 스위칭할 때 공기 실린더의 힘이 본 실시예의 와전류 제동 장치(실선), 통상이 단일열 회전형 와전류 제동 장치(일점쇄선), 및 종래의 2열 회전형 와전류 제동 장치(점선)에 대하여 비교된다.

도28은 단일열 회전형 와전류 제동 장치가 종래의 단일열 회전형 와전류 제동 장치와 비교하여 약 15퍼센트 만큼 최대힘을 축소시킬 수 있으며, 또한 전체 동작 동안 힘을 축소시킬 수 있다. 추가로, 단일열 장치(31-5)는 종래의 단일열 회전형 와전류 제동 장치와 비교하여 약 5퍼센트 만큼 최대힘을 축소시킬 수 있다.

도29는 본 발명의 개념을 2열 회전형 와전류 제동 장치에 적용하고, 비제동상태로부터 제동 상태로 다시 비제동 상태로 스위칭할 때 공기 실린더의 힘을 본 발명을 이용한 2열 회전형 와전류 제동 장치(실선), 종래의 2열 회전형 와전류 제동 장치(점선), 및 종래의 단일열 회전형 와전류 제동 장치(일점쇄선)에 대하여 비교된다.

도29는 본 발명을 이용한 2열 회전형 와전류 제동 장치가 종래의 2열 회전형 와전류 제동 장치에 비교하여 약 10퍼센트 만큼 최대힘을 축소시킬 수 있으며, 또한 전체 동작 동안 힘을 축소시킬 수 있음을 나타낸다. 추가로, 본 발명의 2열 회전형 와전류 제동 장치는 종래의 단일열 회전형 와전류 제동 장치와 비교하여 약 20퍼센트 만큼 최대힘을 축소시킬 수 있다.

단일열 회전형 와전류 제동 장치 및 2열 회전형 와전류 제동 장치의 비교는 기술되지 않는다. 그러나, 공기 실린더의 힘을 간단히 비교하자면, 대체로 2열 회전형 와전류 제동 장치에 필요로 되는 힘은, 본 발명에 사용되는 경우 단일열 회전형 와전류 제동 장치 보다 약 5퍼센트 더 작게 제조된다, 즉 도29는 2열 장치(실선)가 종래의 단일열 장치(일점쇄선)보다 20% 더 많은 것을 도시하며, 반면에 도28은 단일열 장치(실선)가 종래의 2열 장치보다 단지 15% 더 많은 것을 도시한다. 다른 말로, 대체로, 2열 제동 장치는 더 적은 힘을 필요로 한다.

그러나, 2열 제동 장치 외에 단일열 장치의 이점들에 관하여 고려되어야 한다. 도28을 참조하면, 본 발명의 단일열 회전형 와전류 제동 장치 및 종래의 단일열 회전형 와전류 제동 장치 사이의 차는 약 15퍼센트였다. 본 발명의 2열 회전형 와전류 제동 장치 및 종래의 2열 회전형 와전류 제동 장치 사이의 차는 약 20퍼센트였다, 도29를 보라. 이로부터, 본 발명의 효과는 단일열 형인 경우에 더욱 탁월하다, 즉 15% 축소 대 20% 축소로 탁월하다.

결과적으로, 종래의 2열 제동 장치가 본 발명의 단일열 장치보다 더 적은 힘을 필요로 한다 하더라도, 단일열 회전형 와전류 제동 장치는 더 적은 부분을 가지며, 그리고 그의 실린더 스트로크는 2열형의 약 반이다. 그리하여, 전체 단일열 장치의 비용 및 크기는 종래의 장치에서 보다 더 작은 공기 실린더를 사용할 수 있도록 하는 결과로서 축소될 수 있다. 그렇기 때문에, 비용 및 크기를 축소시키고자 하는 본 발명의 목적이 단일열 형에서 더욱 효과적으로 달성될 수 있다.

본 발명은 와전류 제동 장치의 분야에서 중대한 개선책을 제공한다. 도1의 실시예에서, 자기 누설 계수는, 상기 스위칭 판의 폭(W) 및 두께(T), 원주방향에서 인접한 스위칭 판의 단부들 사이의 각(), 그리고 자극들 사이의 각( θ )의 관계로부터 발견되는 자기 누설 계수가 적절한 값으로 제한되며, 상기 비 제동 상태 동안 드래그 토크가 제동 상태 동안 제동력을 감소시키지 않고도 대폭 감소될 수 있다. 그렇기 때문에, 상기 비 제동 상태 동안 제동력의 손실이 억제될 수 있다.

추가로 일본 공고 특허 출원 평7-118901호에 기술된 바와 같은 와전류 제동 장치와는 달리, 제동 토크가 증가할 때 스위칭 판의 두께를 증가시킬 필요가 없으며, 크기 및 중량이 감소될 수 있다.

도5 내지 도8에 일반적으로 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예는, 자기 효율 면에서 개선된다. 배경기술에서 설명된 바와 같은 열팽창에 대하여 설명하기 위하여 영구자석 및 스위칭 판 사이에 큰 갭이 형성되는 종래의 구조에 대비하여, 본 발명의 장치에서 영구자석 및 스위칭 판 사이의 갭의 크기(ε1) 및 지지체 (또는 지지링) 및 베어링 사이의 갭의 크기(ε2)가 온도 변화시 대략 동일한 형태 및 동일한 치수 변화를 유지하고, 그래서 갭(ε1)은 필요한 가장 작은 크기로 제조될 수 있다. 그 결과, 지지링이 소정의 각만큼 회전되는 종래의 구조에 비교하여, 자기 회로의 효율이 증가된다.

도5 내지 도6에 도시된 바와 같은 본 발명의 장치의 여러 가지 구성성분들의 구조는 결과적으로, 자석을 지지링에 고착시킬 수 있고, 제조단계가 덜 복잡하고, 외물질에 대하여 밀폐될 수 있는 이점을 가지게 된다.

지지링을 통하여 지지체 내에 수용 및 고착되는 영구자석을 회전시킬 필요는 없으며, 그래서 영구자석을 지지링에 고착시키는 공정이 간단화될 수 있다. 지지링 둘레에 지지체를 주조하고 지지링을 지지체와 일체로 형성하는 공정은 별도의 추가 공정을 없애고 정확도를 향상시킨다. 추가로, 구동부는 상기 지지체의 외측 상에 설치될 수 있고, 그리하여 물 또는 이물질이 영구자석 내로 들어가는 것을 방지할 수 있는 구조를 용이하게 제공한다.

추가로, 베어링의 미끄럼면이 종래 장치에서처럼 알루미늄 합금 주조 지지체가 아니라 강지지링인 경우, 저렴한 표면 처리가 그 상부에 실행될 수 있다. 특히, 도6 내지 도8을 보라. 또한, 이로 인하여 높은 정확도를 얻을 수 있으며, 그래서높은 정확도를 얻기 위한 추가의 공정이 생략될 수 있다.

추가로, 도9에 도시된 실시예를 실행할 때에도 전체 장치의 비용 및 크기가 높은 정도로 감소될 수 있다. 상술된 바와 같이, 로터의 회전방향으로 피스톤을 돌출시키기 위하여 더 큰 압력 수용 영역을 가지는 피스톤 측에 공기를 공급함에 의하여 비제동 상태로부터 제동 상태로 스위칭할 때, 단일열 회전형 와전류 제동 장치의 지지링을 회전시키게 되면, 작은 크기 및 적은 공기 소모량을 가지는 공기 실린더가 사용된다 하더라도 상기 로터의 회전 속도 범위 내에서 필요로 되는 최대힘이 적절히 발생될 수 있다.

추가로, 도14 내지 도25에 기술된 실시예에 비추어, 과다한 공기를 필요로 하지 않으면서 부분 제동 위치를 충분히 유지시키기에 적합한 추력이 획득될 수 있으며, 대형 차량에 설치할 수 있도록 크기가 축소될 수 있다.

이리하여, 상술된 바와 같은 본 발명의 모든 목적을 만족시키며 그리고 신규하고 진보된 와전류 제동 장치를 제공하는 발명이 바람직한 실시예에 의하여 기술되었다. 물론, 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어남 없이 당업자에 의하여 본 발명의 기술로부터 여러 가지 변화, 변형 및 변경이 생각될 수 있다.본 발명은 다만 수반되는 청구범위에 의해 한정된다.

Claims (65)

1. 출력 축 또는 전동축 상에 장착된 중공의 실린더형 로터와,

   상기 로터 내부에 배치된 강자성 지지링과,

   상기 지지링의 외주면 상에 일정한 간격으로 설치되며 자극의 방향이 교번되도록 정렬된 복수의 영구자석과,

   상기 복수의 영구자석 및 상기 로터 사이에 상기 복수의 영구자석과 대략 동일한 설치각으로 배치되고, 상기 복수의 영구자석 및 상기 로터로부터 이격되게 형성된 복수의 강자성 스위칭 판, 및

   비자기 물질로 제조되며, 상기 지지링 및 상기 복수의 스위칭 판을 지지하는 실린더형 지지체를 구비하며,

   상기 복수의 영구자석 및 복수의 스위칭 판은 상기 출력축 또는 상기 전동축의 회전 중심에 관하여 소정의 각만큼 서로에 대하여 회전할 수 있도록 그렇게 배치되는 단일열 회전형 와전류 제동 장치에 있어서,

   상기 스위칭 판의 두께는 T이고, 상기 스위칭 판의 폭은 W이고, 두 인접한 스위칭 판의 동일 단들 사이의 상기 출력 축 또는 상기 전동축의 중심에 관한 각은 θ이고, 그리고 인접한 스위칭 판들의 두 대향 단들 사이의 상기 출력 축 또는 상기 전동축의 중심에 관한 각은이고, 그 관계는를 만족하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 관계는를 만족하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 영구자석의 폭은 w이고, 상기 관계는 0.7 ≤(W/w) ≤1.5를 만족하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 영구자석의 폭은 w이고, 상기 관계는 0.7 ≤(W/w) ≤1.5를 만족하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
5. 출력 축 또는 전동축 상에 장착된 중공의 실린더형 로터와,

   상기 로터 내부에 배치된 강자성 지지링과,

   상기 지지링의 외주면 상에 일정한 간격으로 설치되며 자극의 방향이 교번되도록 정렬된 복수의 영구자석과,

   상기 복수의 영구자석 및 상기 로터 사이에 상기 복수의 영구자석과 대략 동일한 설치각으로 배치되고, 상기 복수의 영구자석 및 상기 로터로부터 이격되게 형성된 복수의 강자성 스위칭 판, 및

   비자기 물질로 제조되며, 상기 지지링 및 상기 복수의 스위칭 판을 지지하는 실린더형 지지체를 구비한 단일열 회전형 와전류 제동 장치에 있어서,

   상기 복수의 스위칭 판은 상기 출력 축 및 상기 전동축의 회전중심에 관하여 상기 지지체에 관하여 소정의 각만큼 회전될 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
6. 제5항에 있어서, 지지링은 상기 지지체의 외주면에 고착되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 지지체는, 상기 지지링에 고착되어 그 지지링을 지지하는 내부 실린더부 및 상기 복수의 스위칭 판에 고착되어 그 스위칭 판을 지지하는 외부 실린더부를 가지며, 상기 외부 실린더부는, 상기 내부 실린더부와 접촉하는 상태로 상기 출력 축 또는 상기 전동축의 회전중심에 관하여 소정의 각만큼 회전될 수 있는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 외부 실린더부 및 상기 내부 실린더부는 실 부재를 통하여 접촉되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
9. 출력 축 또는 전동축 상에 장착된 중공의 실린더형 로터와,

   상기 로터 내부에 배치된 강자성 지지링과,

   상기 지지링의 외주면 상에 일정한 간격으로 설치되며 자극의 방향이 교번되도록 정렬된 복수의 영구자석과,

   상기 복수의 영구자석 및 상기 로터 사이에 상기 복수의 영구자석과 대략 동일한 설치각으로 배치되고, 상기 복수의 영구자석 및 상기 로터로부터 이격되게 형성된 복수의 강자성 스위칭 판, 및

   비자기 물질로 제조되며, 상기 지지링 및 상기 복수의 스위칭 판을 지지하는 실린더형 지지체를 구비한 단일열 회전형 와전류 제동 장치에 있어서,

   상기 지지링은 상기 출력 축 및 상기 전동축의 회전중심의 주위에서 상기 지지체에 관하여 소정의 각만큼 회전될 수 있도록 설치되며,

   베어링은 상기 지지체 및 상기 지지링의 외부면 사이에 배치되어 상기 지지링을 지지하여 상기 출력 축 및 상기 전동축의 회전중심에 관하여 소정의 각 만큼 상기 지지링을 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 지지링 또는 상기 복수의 스위칭 판은, 적어도 하나의 단일봉 이중 작동 실린더에 의하여 상기 회전 방향으로 구동됨으로써 상기 영구자석이 상기 스위칭 판과 일치하는 제1 상태 및 상기 영구자석이 두 인접한 스위칭 판 사이에 배치되는 제2 상태 사이에서 스위칭되며,

    상기 단일봉 이중 작동 실린더는, 상기 제1 상태로부터 제2 상태로의 스위칭이 피스톤 봉의 돌출부에 의하여 실행될 수 있도록 되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
11. 제5항에 있어서, 상기 지지링 또는 상기 복수의 스위칭 판은, 적어도 하나의 단일봉 이중 작동 실린더에 의하여 상기 회전 방향으로 구동됨으로써 상기 영구자석이 상기 스위칭 판과 일치하는 제1 상태 및 상기 영구자석이 두 인접한 스위칭판 사이에 배치되는 제2 상태 사이에서 스위칭되며,

    상기 단일봉 이중 작동 실린더는, 상기 제1 상태로부터 제2 상태로의 스위칭이 피스톤 봉의 돌출부에 의하여 실행될 수 있도록 되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
12. 제9항에 있어서, 상기 지지링 또는 상기 복수의 스위칭 판은, 적어도 하나의 단일봉 이중 작동 실린더에 의하여 상기 회전 방향으로 구동됨으로써 상기 영구자석이 상기 스위칭 판과 일치하는 제1 상태 및 상기 영구자석이 두 인접한 스위칭 판 사이에 배치되는 제2 상태 사이에서 스위칭되며,

    상기 단일봉 이중 작동 실린더는, 상기 제1 상태로부터 제2 상태로의 스위칭이 피스톤 봉의 돌출부에 의하여 실행될 수 있도록 되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 영구자석 및 스위칭 판의 중첩상태는, 2단계 액튜에이터에 의하여 회전방향으로 상기 지지링 또는 상기 복수의 스위칭 판을 구동시킴으로써 복수의 상태들 사이에서 스위치될 수 있으며, 상기 액튜에이터는, 내부에 피스톤을 미끄럼 가능하게 배치하고 있는 실린더 및 상기 피스톤으로부터 연장된 피스톤 봉을 구비한 제1 액튜에이터와, 제1 액튜에이터의 실린더가 제2 액튜에이터 용의 피스톤으로서 기능하도록 미끄럼 가능하게 배치되는 실린더를 구비한 제2 액튜에이터를 포함하며, 여기서 제1 액튜에이터 용의 피스톤 봉은 제2 액튜에이터의실린더로부터 연장되고 또한 두 액튜에이터 용의 피스톤 봉으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
14. 제5항에 있어서, 상기 영구자석 및 스위칭 판의 중첩상태는, 2단계 액튜에이터에 의하여 회전방향으로 상기 지지링 또는 상기 복수의 스위칭 판을 구동시킴으로써 복수의 상태들 사이에서 스위치될 수 있으며, 상기 액튜에이터는, 내부에 피스톤을 미끄럼 가능하게 배치하고 있는 실린더 및 상기 피스톤으로부터 연장된 피스톤 봉을 구비한 제1 액튜에이터와, 제1 액튜에이터의 실린더가 제2 액튜에이터 용의 피스톤으로서 기능하도록 미끄럼 가능하게 배치되는 실린더를 구비한 제2 액튜에이터를 포함하며, 여기서 제1 액튜에이터 용의 피스톤 봉은 제2 액튜에이터의 실린더로부터 연장되고 또한 두 액튜에이터 용의 피스톤 봉으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
15. 제9항에 있어서, 상기 영구자석 및 스위칭 판의 중첩상태는, 2단계 액튜에이터에 의하여 회전방향으로 상기 지지링 또는 상기 복수의 스위칭 판을 구동시킴으로써 복수의 상태들 사이에서 스위치될 수 있으며, 상기 액튜에이터는, 내부에 피스톤을 미끄럼 가능하게 배치하고 있는 실린더 및 상기 피스톤으로부터 연장된 피스톤 봉을 구비한 제1 액튜에이터와, 제1 액튜에이터의 실린더가 제2 액튜에이터 용의 피스톤으로서 기능하도록 미끄럼 가능하게 배치되는 실린더를 구비한 제2 액튜에이터를 포함하며, 여기서 제1 액튜에이터 용의 피스톤 봉은 제2 액튜에이터의실린더로부터 연장되고 또한 두 액튜에이터 용의 피스톤 봉으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
16. 제13항에 있어서, 스프링이, 제1 액튜에이터 및 제2 액튜에이터의 실린더들 사이에, 그리고 상기 제1 액튜에이터의 피스톤 봉 측 상에서 압력 수용 챔버 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
17. 제14항에 있어서, 스프링이, 제1 액튜에이터 및 제2 액튜에이터의 실린더들 사이에, 그리고 상기 제1 액튜에이터의 피스톤 봉 측 상에서 압력 수용 챔버 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
18. 제15항에 있어서, 스프링이, 제1 액튜에이터 및 제2 액튜에이터의 실린더들 사이에, 그리고 상기 제1 액튜에이터의 피스톤 봉 측 상에서 압력 수용 챔버 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
19. 제13항에 있어서, 제1 액튜에이터는 일렬로 배열된 복수의 액튜에이터에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
20. 제14항에 있어서, 제1 액튜에이터는 일렬로 배열된 복수의 액튜에이터에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
21. 제15항에 있어서, 제1 액튜에이터는 일렬로 배열된 복수의 액튜에이터에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
22. 제19항에 있어서, 스프링이, 제1 액튜에이터 및 제2 액튜에이터의 실린더들 사이에 그리고 상기 복수의 액튜에이터의 상기 피스톤 봉 측 상에서 적어도 하나의 상기 압력 수용 챔버 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
23. 제20항에 있어서, 스프링이, 제1 액튜에이터 및 제2 액튜에이터의 실린더들 사이에 그리고 상기 복수의 액튜에이터의 상기 피스톤 봉 측 상에서 적어도 하나의 상기 압력 수용 챔버 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
24. 제21항에 있어서, 스프링이, 제1 액튜에이터 및 제2 액튜에이터의 실린더들 사이에 그리고 상기 복수의 액튜에이터의 상기 피스톤 봉 측 상에서 적어도 하나의 상기 압력 수용 챔버 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
25. 제1항에 있어서, 상기 영구자석 및 스위칭 판의 중첩상태는, 실린더 내부의 제1 단 및 실린더로부터 돌출된 제2 단을 가지는 피스톤 봉 둘레에 미끄럼 가능하게 설비된 2개의 자유 피스톤을 구비한 액튜에이터에 의하여 회전방향으로 상기 지지링 또는 상기 복수의 스위칭 판을 구동시킴으로써 복수의 상태들 사이에서 스위치될 수 있으며, 상기 실린더의 내주면의 중간부 상에 그리고 상기 자유 피스톤들 사이의 피스톤 봉의 중간부 상에 스토퍼가 제공되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
26. 제5항에 있어서, 상기 영구자석 및 스위칭 판의 중첩상태는, 실린더 내부의 제1 단 및 실린더로부터 돌출된 제2 단을 가지는 피스톤 봉 둘레에 미끄럼 가능하게 설비된 2개의 자유 피스톤을 구비한 액튜에이터에 의하여 회전방향으로 상기 지지링 또는 상기 복수의 스위칭 판을 구동시킴으로써 복수의 상태들 사이에서 스위치될 수 있으며, 상기 실린더의 내주면의 중간부 상에 그리고 상기 자유 피스톤들 사이의 피스톤 봉의 중간부 상에 스토퍼가 제공되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
27. 제9항에 있어서, 상기 영구자석 및 스위칭 판의 중첩상태는, 실린더 내부의 제1 단 및 실린더로부터 돌출된 제2 단을 가지는 피스톤 봉 둘레에 미끄럼 가능하게 설비된 2개의 자유 피스톤을 구비한 액튜에이터에 의하여 회전방향으로 상기 지지링 또는 상기 복수의 스위칭 판을 구동시킴으로써 복수의 상태들 사이에서 스위치될 수 있으며, 상기 실린더의 내주면의 중간부 상에 그리고 상기 자유 피스톤들 사이의 피스톤 봉의 중간부 상에 스토퍼가 제공되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
28. 제25항에 있어서, 스프링이 상기 자유 피스톤들 중 하나와 상기 피스톤 봉의 상기 스토퍼 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
29. 제26항에 있어서, 스프링이 상기 자유 피스톤들 중 하나와 상기 피스톤 봉의 상기 스토퍼 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
30. 제27항에 있어서, 스프링이 상기 자유 피스톤들 중 하나와 상기 피스톤 봉의 상기 스토퍼 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
31. 복수의 자석 및 스위칭 판은 각각 동력축의 회전 중심으로부터 방사상으로 간격이 떨어져 있고, 서로에 대해 이격되게 형성되며, 자기회로를 창출하기 위하여 그리고 상기 자석 및 스위칭 판을 둘러싸는 로터 상에 제동 토크를 가하기 위하여 서로에 대해 정렬되는 그러한 단일열 회전형 와전류 제동장치에 제동 토크를 형성하는 방법에 있어서, 개선점은, 상기 자기회로를 형성하기 위하여 상기 동력축의 회전방향과 일치하는 회전방향으로 상기 자석 중 어느 한 자석을 회전시키거나, 또는 상기 동력축의 회전과 반대되는 방향으로 스위칭 판을 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
32. 제31항에 있어서, 상기 스위칭 판이 회전되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
33. 제31항에 있어서, 상기 자석이 회전되는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
34. 제32항에 있어서, 스위칭 판을 지지하는 회전부재의 하나 이상의 면들과, 상기 자석을 지지하는 지지링 또는 상기 지지링을 지지하는 고정 부재 둘 중 하나의 하나 이상의 대향하는 면들 사이에 베어링들을 배치하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
35. 제33항에 있어서, 자석을 지지하는 회전부재의 하나 이상의 면들 및 상기 스위칭 판을 지지하는 고정 부재의 하나 이상의 대향하는 면들 사이에 베어링들을 배치하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
36. 제32항에 있어서, 상기 자석 및 상기 스위칭 판 사이에 원치 않는 물질이 들어가는 것을 방지하기 위하여, 상기 스위칭 판의 회전 부재와, 상기 자석의 고정 부재 또는 상기 지지링 중 하나 사이에 실을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
37. 제31항에 있어서, 상기 스위칭 판 또는 상기 자석 중 어느 하나를 지지하는 회전부재를 그 회전부재에 결합된 단일열 이중 작동 실린더를 사용하여 회전시키는단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
38. 제31항에 있어서, 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와, 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되어 상기 자기회로를 붕괴시키는 비제동 상태 사이에서 상기 스위칭 판 또는 상기 자석 중 어느 하나를 회전시킴을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
39. 제38항에 있어서, 상기 스위칭 판 또는 상기 자석 중 어느 하나의 회전은, 상기 제동 상태 및 비제동 상태 사이의 한 위치 내에 서로에 대하여 부분적으로 정렬되는 부분 제동 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
40. 제31항에 있어서, 상기 각 스위칭 판의 두께는 T이고, 상기 각 스위칭 판의 폭은 W이고, 두 인접한 스위칭 판의 동일 단들 사이의 상기 파워 축의 중심에 관한 각은 θ이고, 그리고 두 인접한 스위칭 판들의 두 대향 단들 사이의 상기 파워 축의 중심에 관한 각은이고, 그 관계는를 만족하는 것을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
41. 제40항에 있어서, 상기 관계의 상한은 1.5임을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
42. 동력축 및 상기 동력축에 의하여 지지되는 실린더형 로터 사이에 배치된 단일열 회전형 와전류 제동 장치에서, 상기 장치는 상기 동력축의 제동을 위하여 로터 상에 제동력을 가하기 위하여 설비되며, 지지링 상에 원주방향으로 이격된 복수의 자석, 지지체 상에 원주방향으로 이격된 복수의 스위칭 판을 가지며, 각 자석, 스위칭 판 및 로터가 상기 동력축의 회전축으로부터 방사상으로 이격되고, 각 스위칭 판이 상기 로터의 내부면 및 상기 자석의 외주면 사이에 방사상으로 이격되고, 로터 상에 제동력을 위한 자기회로를 형성하도록 상기 자석 및 스위칭 판이 정렬된 단일열 회전형 와전류 제동 장치에 있어서,

    각 스위칭 판은 인접한 스위칭 판들 사이에 관계를 만족하도록 크기 및 간격이 제어되며, 여기서 T는 상기 스위칭 판의 두께이고, W는 상기 스위칭 판의 폭이고, θ는 두 인접한 스위칭 판의 동일 단들 사이의 상기 동력축에 관한 각이고, 그리고는 인접한 스위칭 판들의 두 대향 단들 사이의 상기 동력축에 관한 각임을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
43. 제42항에 있어서, 상기 관계의 상한은 1.5임을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
44. 제1항에 있어서, 상기 관계는 0.7 ≤(W/w) ≤1.5가 만족되고, w는 상기 영구자석의 폭임을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
45. 동력축 및 상기 동력축에 의하여 지지되는 실린더형 로터 사이에 배치된 단일열 회전형 와전류 제동 장치에서, 상기 장치는 상기 동력축의 제동을 위하여 로터 상에 제동력을 가하기 위하여 설비되며, 지지링 상에 원주방향으로 이격된 복수의 자석, 지지체 상에 원주방향으로 이격된 복수의 스위칭 판을 가지며, 각 자석, 스위칭 판 및 로터가 상기 동력축의 회전축으로부터 방사상으로 이격되고, 각 스위칭 판이 상기 로터의 내부면 및 상기 자석의 외주면 사이에 방사상으로 이격되고, 로터 상에 제동력을 위한 자기회로를 형성하도록 상기 자석 및 스위칭 판이 정렬된 단일열 회전형 와전류 제동 장치에 있어서,

    상기 지지링의 적어도 한 부분에 연결된 적어도 하나의 구동부재를 포함하며, 각 구동부재는 연장 위치 및 수축 위치 사이에서 이동하고, 상기 구동부재의 연장은 상기 자석과 스위칭 판을 정렬하여 상기 제동용 자기회로를 생성하기 위하여 상기 동력축의 회전 방향과 동일한 방향으로 상기 지지링을 회전시킴을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
46. 동력축 및 상기 동력축에 의하여 지지되는 실린더형 로터 사이에 배치된 단일열 회전형 와전류 제동 장치에서, 상기 장치는 상기 동력축의 제동을 위하여 로터 상에 제동력을 가하기 위하여 설비되며, 지지링 상에 원주방향으로 이격된 복수의 자석, 지지체 상에 원주방향으로 이격된 복수의 스위칭 판을 가지며, 각 자석, 스위칭 판 및 로터가 상기 동력축의 회전축으로부터 방사상으로 이격되고, 각 스위칭 판이 상기 로터의 내부면 및 상기 자석의 외주면 사이에 방사상으로 이격되고, 로터 상에 제동력을 위한 자기회로를 형성하도록 상기 자석 및 스위칭 판이 정렬된 단일열 회전형 와전류 제동 장치에 있어서,

    상기 지지체의 적어도 한 부분에 연결된 적어도 하나의 구동부재를 포함하며, 각 구동부재는 연장 위치 및 수축 위치 사이에서 이동하고, 상기 구동부재의 연장은 상기 자석과 스위칭 판을 정렬하여 상기 제동용 자기회로를 생성하기 위하여 상기 동력축의 회전 방향과 반대되는 방향으로 상기 스위칭 플레이를 회전시킴을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
47. 동력축 및 상기 동력축에 의하여 지지되는 실린더형 로터 사이에 배치되며, 상기 동력축의 제동을 위하여 로터 상에 제동력을 가하기 위하여 설비된 단일열 회전형 와전류 제동 장치에 있어서, 상기 장치는

    지지링 상에 원주방향으로 이격된 복수의 자석과,

    지지체 상에 원주방향으로 이격된 복수의 스위칭 판로서, 각 자석, 스위칭 판 및 로터가 상기 동력축의 회전축으로부터 방사상으로 이격되고, 상기 각 스위칭 판이 상기 로터의 내부면 및 상기 자석의 외주면 사이에 방사상으로 이격되고, 상기 로터 상에 제동력을 위한 자기회로를 형성하도록 상기 자석 및 스위칭 판을 정렬한 그러한 상기 복수의 스위칭 판과,

    상기 지지링의 적어도 한 부분에 연결된 적어도 하나의 구동부재를 포함하며, 상기 구동부재는 연장 위치 및 수축 위치 사이에서 이동하고, 상기 구동부재의연장은 상기 자석과 스위칭 판을 정렬하여 상기 제동용 자기회로를 생성하기 위하여 상기 동력축의 회전 방향과 동일한 방향으로 상기 지지링을 회전시키는 그러한 상기 적어도 하나의 구동부재, 및

    상기 지지링의 적어도 하나의 외주부 및 상기 지지체의 적어도 하나의 대향 내주부 사이에 배치되는 적어도 하나의 베어링으로서, 상기 지지체는 상기 적어도 하나의 베어링에 관하여 회전하는 그러한 상기 적어도 하나의 베어링을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
48. 동력축 및 상기 동력축에 의하여 지지되는 실린더형 로터 사이에 배치되며, 상기 동력축의 제동을 위하여 로터 상에 제동력을 가하기 위하여 설비된 단일열 회전형 와전류 제동 장치에 있어서, 상기 장치는

    지지링 상에 원주방향으로 이격된 복수의 자석과,

    지지체 상에 원주방향으로 이격된 복수의 스위칭 판로서, 각 자석, 스위칭 판 및 로터가 상기 동력축의 회전축으로부터 방사상으로 이격되고, 상기 각 스위칭 판이 상기 로터의 내부면 및 상기 자석의 외주면 사이에 방사상으로 이격되고, 상기 로터 상에 제동력을 위한 자기회로를 형성하도록 상기 자석 및 스위칭 판을 정렬한 그러한 상기 복수의 스위칭 판과,

    상기 지지체의 적어도 한 부분에 연결된 적어도 하나의 구동부재를 포함하며, 상기 구동부재는 연장 위치 및 수축 위치 사이에서 이동하고, 상기 구동부재의 연장은 상기 자석과 스위칭 판을 정렬하여 상기 제동용 자기회로를 생성하기 위하여 상기 동력축의 회전 방향과 반대되는 방향으로 상기 지지체의 제1부를 회전시키는 그러한 상기 적어도 하나의 구동부재, 및

    상기 지지체의 제1부의 적어도 하나의 대향 내주부와, 상기 지지체의 제2부지지체의 적어도 하나의 외주부 또는 상기 지지링의 적어도 하나의 외주부 중 하나 사이에 배치되는 적어도 하나의 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
49. 제48항에 있어서, 상기 지지체의 제1 및 제2부 중 어느 하나 사이에 또는 상기 지지체의 제1부 및 상기 지지링 사이에 배치된 적어도 하나의 실(seal)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
50. 제48항에 있어서, 상기 지지링은 상기 지지체의 제2부에 고착되는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
51. 제45항에 있어서, 상기 구동부재는 단일봉 이중 작동 실린더를 추가로 포함하며, 여기서 상기 단일봉은 상기 자기회로를 생성하기 위하여 상기 연장된 위치 및 수축된 위치 사이에서 이동하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
52. 제46항에 있어서, 상기 구동부재는 단일봉 이중 작동 실린더를 추가로 포함하며, 여기서 상기 단일봉은 상기 자기회로를 생성하기 위하여 상기 연장된 위치 및 수축된 위치 사이에서 이동하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
53. 제51항에 있어서, 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와, 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되어 상기 자기회로를 붕괴시키는 비제동 상태와, 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에서 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 회전시키기 위하여 단일 봉 이중 작동 실린더와 결합하는 단일 스테이지 실린더를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
54. 제52항에 있어서, 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와, 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되어 상기 자기회로를 붕괴시키는 비제동 상태와, 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에서 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 회전시키기 위하여 단일 봉 이중 작동 실린더와 결합하는 단일 스테이지 실린더를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
55. 제51항에 있어서, 상기 단일봉 이중 작동 실린더는,

    제1 액튜에이터 내에서 이동하도록 배치되는 피스톤 봉 및 피스톤 헤드 조립체와,

    제2 액튜에이터 내에서 이동하도록 배치되는 제1 액튜에이터와,

    제1 및 제2 액튜에이터 사이에 배치되는 제1 스프링, 및

    상기 피스톤 헤드 및 상기 제1 액튜에이터의 단부 벽 사이에 배치된 제2 스프링을 추가로 포함하며,

    상기 피스톤 봉 및 피스톤 헤드 조립체, 제1 및 제2 스프링, 및 제1 및 제2 액튜에이터는,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되는 비제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에서 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 이동시키기 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
56. 제52항에 있어서, 상기 단일봉 이중 작동 실린더는,

    제1 액튜에이터 내에서 이동하도록 배치되는 피스톤 봉 및 피스톤 헤드 조립체와,

    제2 액튜에이터 내에서 이동하도록 배치되는 제1 액튜에이터와,

    제1 및 제2 액튜에이터 사이에 배치되는 제1 스프링, 및

    상기 피스톤 헤드 및 상기 제1 액튜에이터의 단부 벽 사이에 배치된 제2 스프링을 추가로 포함하며,

    상기 피스톤 봉 및 피스톤 헤드 조립체, 제1 및 제2 스프링, 및 제1 및 제2 액튜에이터는,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되는 비제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에서 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 이동시키기 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
57. 제51항에 있어서, 상기 단일봉 이중 작동 실린더는,

    피스톤 봉 및 이중 피스톤 헤드 조립체와,

    제1 액튜에이터의 제1 챔버 내에서 이동하도록 배치되는 하나의 피스톤 헤드와,

    상기 제1 액튜에이터의 제2 챔버 내에서 이동하도록 배치되는 제2 피스톤 헤드와,

    제2 액튜에이터 내에서 이동하도록 배치되는 제1 액튜에이터, 및 단일 단계 액튜에이터를 추가로 포함하며,

    상기 단일 스테이지 실린더, 상기 피스톤 봉 및 이중 피스톤 헤드 조립체, 및 제1 및 제2 액튜에이터는,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되는 비제동 상태와,

    그리고 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 이동시키기 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
58. 제52항에 있어서, 상기 단일봉 이중 작동 실린더는,

    피스톤 봉 및 이중 피스톤 헤드 조립체와,

    제1 액튜에이터의 제1 챔버 내에서 이동하도록 배치되는 하나의 피스톤 헤드와,

    상기 제1 액튜에이터의 제2 챔버 내에서 이동하도록 배치되는 제2 피스톤 헤드와,

    제2 액튜에이터 내에서 이동하도록 배치되는 제1 액튜에이터, 및

    단일 스테이지 실린더를 추가로 포함하며,

    상기 단일 스테이지 실린더, 상기 피스톤 봉 및 이중 피스톤 헤드 조립체, 및 제1 및 제2 액튜에이터는,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되는 비제동 상태와,

    그리고 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 이동시키기 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
59. 제51항에 있어서, 상기 단일봉 이중 작동 실린더는,

    피스톤 봉 및 이중 피스톤 헤드 조립체와,

    제1 액튜에이터의 제1 챔버 내에서 이동하도록 배치되는 하나의 피스톤 헤드와,

    상기 제1 액튜에이터의 제2 챔버 내에서 이동하도록 배치되는 제2 피스톤 헤드와,

    제2 액튜에이터 내에서 이동하도록 배치되는 제1 액튜에이터와,

    상기 제1 및 제2 액튜에이터 사이에 배치된 제1 스프링, 및

    상기 하나의 피스톤 헤드 및 상기 제2 챔버의 단부 벽 사이에 배치된 제2 스프링을 추가로 포함하며,

    상기 피스톤 봉 및 이중 피스톤 헤드 조립체, 상기 제1 및 제2 스프링, 및 제1 및 제2 액튜에이터는,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되는 비제동 상태와,

    그리고 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 이동시키기 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
60. 제52항에 있어서, 상기 단일봉 이중 작동 실린더는,

    피스톤 봉 및 이중 피스톤 헤드 조립체와,

    제1 액튜에이터의 제1 챔버 내에서 이동하도록 배치되는 하나의 피스톤 헤드와,

    상기 제1 액튜에이터의 제2 챔버 내에서 이동하도록 배치되는 제2 피스톤 헤드와,

    제2 액튜에이터 내에서 이동하도록 배치되는 제1 액튜에이터와,

    상기 제1 및 제2 액튜에이터 사이에 배치된 제1 스프링, 및

    상기 하나의 피스톤 헤드 및 상기 제2 챔버의 단부 벽 사이에 배치된 제2 스프링을 추가로 포함하며,

    상기 피스톤 봉 및 이중 피스톤 헤드 조립체, 상기 제1 및 제2 스프링, 및 제1 및 제2 액튜에이터는,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되는 비제동 상태와,

    그리고 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 이동시키기 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
61. 제51항에 있어서, 상기 단일봉 이중 작동 실린더는,

    제1 및 제2 챔버를 가지는 단일 실린더와,

    각 챔버 내에 배치된 자유 피스톤, 및

    한 단부 상에 피스톤 헤드를 가지고 다른 단부 및 상기 피스톤 헤드 사이에스토퍼를 가지는 피스톤 봉, 및 단일 스테이지 실린더를 추가로 포함하며,

    상기 자유 피스톤 및 피스톤 봉을 가지는 상기 단일 실린더 및 상기 단일 스테이지 실린더는,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되는 비제동 상태와,

    그리고 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 이동시키기 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
62. 제52항에 있어서, 상기 단일봉 이중 작동 실린더는,

    제1 및 제2 챔버를 가지는 단일 실린더와,

    각 챔버 내에 배치된 자유 피스톤, 및

    한 단부 상에 피스톤 헤드를 가지고 다른 단부 및 상기 피스톤 헤드 사이에 스토퍼를 가지는 피스톤 봉, 및 단일 스테이지 실린더를 추가로 포함하며,

    상기 자유 피스톤 및 피스톤 봉을 가지는 상기 단일 실린더 및 상기 단일 스테이지 실린더는,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되는 비제동 상태와,

    그리고 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 이동시키기 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
63. 제51항에 있어서, 상기 단일봉 이중 작동 실린더는,

    제1 및 제2 챔버를 가지는 단일 실린더와,

    각 챔버 내에 배치된 자유 피스톤, 및

    한 단부 상에 피스톤 헤드를 가지고 다른 단부 및 상기 피스톤 헤드 사이에 스토퍼를 가지는 피스톤 봉, 및 상기 자유 피스톤들 중 하나와 상기 스토퍼 사이에 배치된 스프링을 추가로 포함하며,

    상기 자유 피스톤 및 피스톤 봉을 가지는 상기 단일 실린더 및 상기 스프링은,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되는 비제동 상태와,

    그리고 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 이동시키기 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.
64. 제43항에 있어서, 상기 관계는 0.7 ≤(W/w) ≤1.5가 만족되고, w는 상기 영구자석의 폭임을 특징으로 하는 와전류 제동 장치.
65. 제52항에 있어서, 상기 단일봉 이중 작동 실린더는,

    제1 및 제2 챔버를 가지는 단일 실린더와,

    각 챔버 내에 배치된 자유 피스톤, 및

    한 단부 상에 피스톤 헤드를 가지고 다른 단부 및 상기 피스톤 헤드 사이에 스토퍼를 가지는 피스톤 봉, 및 상기 자유 피스톤들 중 하나와 상기 스토퍼 사이에 배치된 스프링을 추가로 포함하며,

    상기 자유 피스톤 및 피스톤 봉을 가지는 상기 단일 실린더 및 상기 스프링은,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 정렬되는 제동 상태와,

    상기 자석 및 상기 스위칭 판이 비정렬되는 비제동 상태와,

    그리고 상기 자석 및 상기 스위칭 판이 상기 제동 상태와 상기 비제동 상태 사이에 배치되는 부분 제동 상태 사이에서 상기 단일 봉을 이동시키기 위하여 동작하는 것을 특징으로 하는 단일열 회전형 와전류 제동 장치.