KR940001732B1 - 와전류식 감속장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

와전류식 감속장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 감속장치의 제동상태에 있어서의 종 단면도.

제2도는 제1도 Ⅱ-Ⅱ선에서 본 횡단면도.

제3도는 제1도와 같은 도면으로서 비제동 상태에서의 종단면도.

제4도는 제1도의 우측면도로서 영구자석을 갖는 지지링을 진퇴시키기 위한 구동계의 개략적인 도면.

제5도는 희토류자석을 사용한 감속장치의 차속도와 제동토오크와의 관계를 보여주는 그래프.

제6도는 본 발명의 제2실시예에 의한 감속장치의 제동상태에 있어서의 종 단면도에 있어서 제7도의 VI-Ⅳ선에서 본 종 단면도.

제7도는 제6도의 Ⅶ A-Ⅶ A, Ⅶ B-Ⅶ B, Ⅶ C-Ⅶ C에서 본 각각 1/4 원주씩으로 분획해서 제시한 도면.

제8도는 제6도의 Ⅷ-Ⅷ선에서 본 부분 단면도.

제9도는 제6도의 일부의 확대도.

제10도는 원통부품의 부분사시도.

제11도는 영구자석의 지지예를 보여주는 도면으로서, 제11a도는 부분 종 단면도이며, 제11b도는 제11a도의 분해사시도.

제12도는 감속장치의 다른 실시예로서 동력 전달축등을 갖지 않는 간편한 형의 초경량 리타아더의 일 예이다.

제13도는 제1실시예의 로우터의 원통부의 내주면의 변경예의 부분 종 단면도.

제14도는 제2실시예의 로우터의 원통부의 내주면의 변경예의 부분 종 단면도.

제15도는 로우터의 원통부와 내주면에 발생하는 와전류의 흐름을 보여주는 설명도로서, 제15a도는 종래장치의 경우, 제15b도는 본 발명장치의 경우로 보여준다.

제16도는 본 발명장치와 종래장치를 대형 트럭의 감속장치를 사용한 경우의 차량속도와 제동토오크와의 관계를 보여주는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전축 3 : 로우터

5, 6, 11, 21 : 고정본체 7 : 지지링

10 : 영구자석 13, 14, 16, 18, 19, 20 : 이동기구

본 발명은, 버스나 트럭등 대형자동차에 사용되는 와전류식 감속장치의 개량에 관한 것이다.

대형자동차의 감속장치 내지 제동장치로서는, 주브레이크인 푸트브레이크, 보조브레이크인 배기브레이크외에, 긴 언덕길을 내려갈 때 안정된 감속을 행하고, 또한 푸트브레이크의 마모를 방지하기 위하여 와전류식 감속장치가 사용되고 있다. 이 마모는, 구체적으로는 라이닝의 이상마모, 또는 페드현상에 의하여 생긴다. 페드현상이라 함은, 브레이크의 온도상승에 의하여 제동력이 저하하는 현상을 말한다.

이 와전류식 감속장치는, 철심에 전자코일을 감아부착한 전자석을 자극으로하여, 그의 다수의 자극의 양측면에 디스크를 대향하도록 설치하여 이루어지고 있으며, 바테리 전원으로부터의 통전에 의하여 자계를 발생시켜서, 와전류 현상에 의하여 디스크를 감속시키는 방향으로 토오크를 발생시켜 제동력을 얻는 것이다(일본국 특허 공개공보 제 50-61574호).

종래의 와전류식 감속장치는, 철심에 전자코일을 감아붙힌 전자석을 자극으로 사용하기 위하여, 중량도 무겁고 또한 외형치수도 크므로, 차량중량 및 설치공간이 한정된 차량 탑재는 불편하다. 또한 제동 ON시에는 항상 통전해둘 필요가 있으며, 바테리의 전력 소모가 격심하기 때문에 바테리 용량의 증대 및 발전기 능력의 증강이 필요하게 된다. 전자코일에 장시간 통전을 행하면, 코일저항에 수반하는 주울 발열이 많아지게 되며, 근방에 배치되어 있는 베어링의 온도상승의 문제가 발생한다. 또한 대용량의 전류를 흘러보내기 때문에, 전기계통의 절연열화에 수반하는 방전의 위험성도 있으며, 탱크롤차등 위험물 운반차량에는 이용할 수 없다.

와전류식 감속장치에 있어서, 전자석 대신하여 영구자석을 사용한 경우에는, 높은 조립 정밀도가 요구된다. 또한 제동력에 관여하지 않는 무효와 전류성분을 절감하고, 높은 제동효율을 얻기는 곤란하다. 나아가서 디스크에 발생한 와전류에 기인하는 반자장력이 영구자석을 감자시키려고 하기 때문에, 감자되기 쉽다. 종래의 영구자석(예컨대 Alnico 자석)으로는 그의 감자장에 견딜수 없는 것이 일반적이다.

근년, 자기 특성이 우수한 희토류, 철, 붕소계 자석등이 개발되어 왔다. 그러나, 그 자석은, 온도에 대한 안정성에 결점이 있으며, 온도 상승에 따라 자기특성이 열화된다. 더욱이 희토류 철계자석의 또하나의 결점은, 극히 산화하기 쉽고, 악환경하(예컨대 고습도의 분위기)에서는 발철(發

)열화를 발생한다.

와전류식 감속장치를 리타아더, 즉 속도억제용 브레이크로서 상용한 경우에는, 일반의 브레이크와는 상이하다. 그 때문에, 고장 등의 이상이 생겼을 때에는, 브레이크가 해방되고, 통상의 운전이 가능하게될 필요가 있다.

본 발명의 목적은, 제동시의 통전이 단시간으로 끝나는 와전류식 감속장치를 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 전자석 대신에, 자기특성이 우수한 희토류 자석등의 영구자석을 사용한 와전류식 감속장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 발열체로부터 영구자석으로의 열전달을 방지하여 온도상승에 의한 영구자석의 자기특성의 열화를 방지하기 위하여, 영구자석과 발열체와의 사이에, 강자성체와 비자성체로 조성되는 중간통을 설치함으로써, 극히, 고효율의 단열효과를 얻는 동시에, 발열체의 침입하는 자속을 효율적으로 유도하는 자로(자기회로)를 형성하는 구조, 및 로우터의 회전을 이용하여, 영구자석부분 및 그의 지지부재의 고온부를 경제 냉각할 수 있는 구조의 와전류식 감속장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 영구자석이 조립해 넣어지고 있는 환경을 유지하고, 영구자석의 산화방지 및 영구자석을 보호하고 있는 표면피막의 파손, 열화를 방지하기 위하여, 전술한 강자성체와 비자성체로 이루어지는 중간통을 설치하고, 다시, 강자성체와 비자성체의 경계부에 미소한 틈도 없는 구조를 제공하려는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 브레이크에 이상이 발생했을 때, 자동적으로 브레이크가 해방되는 안전장치를 설치한 와전류로식 감속장치를 제공하려는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 높은 제동효율을 얻기 위하여, 영구자석의 극면에 대향하는 로우터의 내주면에 제동토오크를 발생시키기에 유효한 와전류성분을 증대시키기 위한, 와전류를 형성한 와전류식 감속장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 와전류식 감속장치는, 회전축의 한쪽 끝단부에 로우터를 끼워붙이고, 인접하는 자석의 극성이 서로 반대방향이 되게해서 복수개의 영구자석을 둘레에 설치한 지지링을, 상기 회전의 축선방향으로 영구자석의 극면이 소요공간에서 로우터에 전면 대향하는 위치에서 전면 이탈하는 위치까지의 길이를 자유롭게 진퇴하도록 설치하고 있다.

더욱이, 영구자석은 희토류 코발트계 자석, 희토류.철.붕소계 자석등의 자기 특성이 우수한 희토류자석을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 감속장치의 영구자석을 둘레에 설치한 지지링을 이용해서, 영구자석을 로우터에 전면 대향시키면, 인접하는 영구자석간 마다에 구성되는 자기회로에 의하여 로우터에는 와전류가 흘러 제동토오크가 크게 발생한다.

그리하여, 로우터에 전면대향한 영구자석을 점차 후퇴시키면 발생하는 제동토오크는 점차 작아져서 제동력이 감소하고, 영구자석이 완전히 후퇴해버려 로우터로부터 자기적으로 전면 이탈하면 제동은 해제된다.

본 발명의 다른 구상에 기인한 영구자석을 사용한 와전류식 감속장치는, 지지링의 외주면에 설치된 영구자석에 대향하는 로우터의 보스부와 원통부의 사이를 접속하는 지지부재를 내주측에, 축류익(軸流翼)을 외주측에 레이디얼익을 갖는 팬으로 형성하고, 축류익에 인접해서 원주에 설치한 정익군(靜翼群)을 회전축에 덮어 씌운 축받침 상자통에 부착하고, 또한 축받침 상자통의 외주면에 냉각 피인을 방사형상으로 돌출하도록 설치한다.

와전류식 감속장치는, 차체에 부착되고, 회전축의 양단을 십자이음매를 통하여 프로펠러샤프트의 중간에 접속해서 사용된다.

프로펠러샤프트의 회전에 의하여 감속장치에 회전축이 회전하면 로우터도 회전한다. 그와같이 되면, 축류익에 의하여 흡수된 외기는 장익을 거쳐 베어링 박스와 자기시일드 케이싱의 안쪽통과의 사이의 공간을 뒤쪽으로 흐르고, 베어링 박스와 냉각핀 및 자기시일드 케이싱의 안쪽통과 지지부재에 접하여 열을 탈취, 뒤쪽으로 배기하게 된다. 또한, 레이디얼익을 통한 외기는 로우터 원통부외주의 냉각핀에 접하여 열을 탈취하여 뒤쪽으로 흐른다.

레이디얼익으로부터의 외기의 일부는 원통부와 원통과의 사이에 설치되어 있는 2층의 틈을 통과해서 로우터의 내면(최고온부)이 냉각을 촉진한다. 더욱이 이 2층의 틈은 영구자석으로의 직접의 열전달을 방지한다.

이와 같이 하여, 감속장치내는 영구자석의 표리 양면으로부터 강제 냉각되고, 영구자석은 우수한 자기 특성이 발휘되는 상태로 유지된다.

본 발명의 또 다른 구상에 기인하는 와전류식 감속장치는, 영구자석을 강자성체의 지지링에 비자성재로 이루어지는 누름금구를 통하여 비자성의 체결부품에 의하여 일체화한다. 더욱이, 영구자석과 지지링과의 열팽창차를 흡수하고, 영구자석의 표면피막을 보호하기 위하여, 누름금구의 영구자석으로의 접촉부에는 내열 탄성재를 끼워두고 있다.

이 구조에 의하여, 자석의 조립이 용이하고 정확하게 된다.

본 발명의 다른 구상에 기인하는 와전류식 감속장치는 피스톤의 복귀행정은 스프링의 힘으로 후퇴할 수 있도록 코일 스프링을 부착한 복수의 에어실린더를 장치틀 측면에 원주형으로 설치하고, 피스톤 선단을 자석 지지링에 접합한다.

상기와 같이 구성된 감속장치의 에어실린더의 밀어냄용 포오트로부터 압축공기를 밀어 넣으면, 코일스프링의 힘에 항거하여 스프링을 압축하면서 피스톤이 전지하고, 이 피스톤의 움직임에 의하여 영구자석을 둘레에 설치한 지지링이 이동하고, 영구자석을 로추터에 전면 대향시키면, 인접하는 영구자석 사이마다에 구성되는 자기회로에 의하여 로우터에는 와전류가 흐르고, 제동토오크가 크게 발생한다.

그리하여, 최대 제동토오크가 발생한 상태에서, 밀어냄용의 압축공기를 빼면서, 복귀용 포오트로부터 압축공기를 밀어넣으면, 자석지지링은 되돌아 오게되고, 전면대향한 영구자석은 점차 로우터로부터 이탈되고, 발생하는 제동토오크는 점차 적어져서 제동력이 감소하고, 영구자석이 로우터로부터 전면 이탈하는 위치까지 후퇴하면, 제동은 해제된다.

더욱이, 제동 ON시에 고장이 일어나 제동을 긴급히 해제할 필요가 있을때는, 밀어냄용 포오트로부터 밀어넣은 압축공기를 방출시킨다. 그와같이 하면, 압축된 코일스프링이 신장해서 피스톤을 밀어 움직이도록 하기 때문에, 자석지지링은 후퇴해서 제동이 해방된다.

본 발명의 또 다른 구상에 기인하는 와전류식 감속장치는 로우터 원통부의 내주면의 양측단부에 양도전성링을 설치하고, 이 양도전성링 사이에서 회전축의 축선에 평행하여 복수의 양도전성을 슬로트를 원주식으로 설치하여 각 슬로트의 양단을 링에 접속하고, 원통부 내주면에 와전류로를 형성한다.

상기와 같이, 로우터 원통부의 내주면에 와전류로를 형성함으로써, 전기저항이 적기 때문에 와전류의 흐름이 촉진됨과 아울러, 제동력에 관여하는 축방향으로 흐르는 와전류 성분을 증가시킬수가 있다. 그결과 제동력이 대폭적으로 향상하고, 넓은 범위의 속도를 억제할 수 있게된다.

본 발명의 또 다른 구상에 기인하는 와전류식 감속장치는, 로우터의 원통부의 내주면과 영구자석의 외면과의 사이에 원통을 설치하고, 이 원통을 강자성재료로 조성되는 고체본체로 고정하고, 이 원통을 비자성재료로 형성하고, 영구자석에 대향하는 개스에 강자성재료로 조성되는 플레이트를 끼워 넣는다.

이와같이 하여, 제동에 필요한 자료를 유효하게 형성하고, 제동효율을 향상시킨다.

더욱이, 이 원통은, 전술한 바와같이, 발열체(로우터)로부터 영구자석으로의 전열을 방지하는 한편, 외부로부터의 물, 먼지, 철분등의 이물질이 영구자석에 부착되지 않도록, 영구자석의 환경을 유지하고 있다.

제1도 내지 제5도를 참조하여, 본 발명의 와전류식 감속장치의 제1실시예에 대하여 설명한다.

제1도, 제2도에서와 같이, 회전축(1)의 한쪽단부에 ㄷ자 형상단면으로 외주면에 냉각핀(2)을 갖는 로우터(3)를 장착하고, 또한 회전축(1)에 축을 지지한 베어링박스통(4)에 방사형상배치로 축선방향으로 뻗어나간 지지부재(5)의 복수(도면에는 3개의 경우를 보여줌)를 돌출설치하고, 그 지지부재(5)의 정상면에 각각 가이드레일(6)을 부착한다. 로우터(3)의 원통부에 대응하는 통 길이의 지지링(7)의 내주면에 가이드레일(6)에 걸쳐있는 슬라이드 안장(8)을 설치하고, 지지링(7)이 가이드레일(6)상을 이동하여 로우터(3)에 대하여 진퇴할 수 있도록 설치한다. 그리하여, 지지링(7)의 외주면에는 포올피이스(9)를 부착한 희토류 자석으로 이루어지는 영구자석(10)의 복수재(도면에는 12개-우수개-인 경우를 보여준다)를 인접하는 자석의 자극이 서로 역방향으로 되도록해서 둘레에 설치한다.

상기 로우터(3)의 원통부의 연장선상에 내경이 같은 원통(11)을, 로우터(3)와는 단절해서 베어링박스통(4)의 단면에 부착한 뚜껑판(12)에 설치하고, 원통(11)과 뚜껑판(12)으로 자기시일드 케이싱을 형성하고, 비제동 시일드시에 장치밖으로 자기가 새나가지 않도록 구성한다.

또한, 로우터(3)와 케이싱을 구성하는 원통(11)과 함께 자속을 통하기 쉬운 재질로 구성함으로써 영구자석(10)의 진퇴를 원활하게 행할 수 있다. 케이싱의 구성은 실시예에서 보여주는 것에만 한하지 않고, 자기 시일드효과를 갖고 영구자석(10)진퇴를 방해하지 않는 구성이면 임의로 선정할 수 있다. 그리하여, 지지링(7)의 내주면에 설치한 3개의 슬라이드안장(8)의 각 중간점에 너트(13)를 돌출 설치하고, 이 너트에 돌려맞추는 나사봉(14)의 일단을 뚜껑판(12)에 부착한 베어링(15)에 축받침한다. 나사봉(14)의 축지지 단부쪽으로는 치차(16)가 설치되어 있으며, 베어링박스통(4)에 베어링(17)에 의하여 축받침된 대경의 중간치차(18)와 맞물린다. 더욱이 중간치자(18)는 뚜껑판(12)에 부착한 모우터(19)의 주축에 설치한 구동치차(20)(제4도 참조)와 맞물린다.

감속장치는 원통(11)에 설치한 부착금구(21)를 자체에 부착하고, 회전축(1)의 양단을 십자이음매를 통해서 프로펠러샤프트의 중간에 접속한다.

이 감속장치는 제3도에서와 같이, 지지링(7)이 후퇴해서 영구자석군이 로우터(3)로부터 이탈한 제2위치에 있을 때에는, 로우터(3)내에 와전류는 흐르지 않기 때문에, 로우터(3)는 소정의 극히 낮은 토오크로 회전하고 있으며, 소의 브레이크 OFF 상태로 모우터를 시동하면, 구동치차(20), 중간치차(18) 및 치차(16)을 거쳐 나사봉(14)이 회전하고, 너트(13)를 통하여 지지링(7)은 로우터(3)쪽으로 전진하고, 결국은 로우터(3)의 원통부내면에 소정공간을 통하여 포올피이스(9)의 전면이 대향하는 제1위치에 오게된다(제1도). 이때 최대의 제동토오크가 얻어지고, 차량은 크게 감속한다.

이 최대의 제동토오크가 얻어지는 상태로부터 모우터(19)를 앞서와는 역방향으로 회전시켜, 지지링(7) 즉 영구자석군을 후퇴시키면, 로우터와 영구자석과의 대향면적이 감소하에 따라 제동토오크는 감소하고, 재차 제3도의 브레이크 OFF 상태로 복귀한다.

따라서, 제동력이 적어서 좋은 경우에는, 영구자석과 로우터와의 대향면적이 전면대응과 전면 이탈의 중간위치에 있도록 자석의 진퇴를 가감하면 된다. 그의 제어는 각종의 위치센서(도면생략)를 조립해 넣어 모우터의 구동을 제어하면된다. 상기 실시예에 있어서는, 자석자극면에 포올피이스를 부착한 구성을 제시하였지만, 이 포올피이스는 이 발명을 달성함에 있어서 불가결의 부재는 아니다.

제어 토오크시험을 행한 결과를 제5도에 제시한다. 즉, 각 차량속도에 있어서 희토류자석을 전면 대응시킨 경우 A, 3/4면 대응시킨 경우 B, 및 1/2면 대응시킨 경우에 대하여 제도토오크를 측정한 결과이다.

또한, 영구자석의 진퇴는 나사봉과 너트에 의한 나사력을 이용하였지만, 이에 한정하지 않고 후술하는 바와같이 다른 기구를 이용할 수가 있다.

이 발명은 상기한 바와같이 구성되어 있으며, 로우터와 영구자석의 대응면적을 변경함으로써 발생하는 제동토오크가 가감할 수 있으므로, 제동력의 제어가 용이하고 광범위의 감속에 적용할 수 있다.

구체적으로는, 본 발명에 의하면, 종래의 와전류식 감속장치의 중량 및 용적을 약 40% 감소할 수 있으며, 또한 소비전력을 1/50∼1/100로 감소할 수 있다.

제6도 내지 제10도까지를 참조하여, 본 발명의 와전류식 감속장치의 제2실시예에 대하여 설명한다.

제6도 및 제7도에서와 같이, 회전축(1)의 한쪽 단부에 끼워부착한 보스부(22)와 외주면에 냉각핀(2)을 갖는 원통부(32)와를 2개의 팬으로 이루어지는 지지부재로 접속한다. 이 지지부재는, 안쪽 둘레에 축류익(35)을, 바깥둘레쪽에 레이디얼익(36)을 형성해서 이루어지고 있다. 그리고, 회전축(1)에 축받침한 베어링박스통(4)에 방사형상 배치로 축선방향으로 뻗어나간 지지판(5)으로 자기시일드 케이싱의 내통(11)을 지지한다. 그리하여, 인접하는 지지판(5)의 사이에는 베어링박스통(4)의 둘레면에 돌출설치한 냉각핀(28)이 통해있도록 해둔다. 또한, 축류익(35)과 냉각핀(28)과의 사이에 공간에는, 베어링박스통(4)의 끝단면에 부착된 부착통(7)에 방사형으로 설치된 정익(37)군이 끼워져 있다(제8도). 내통(111)의 외주면에는, 예컨대 원주를 3등분한 각 위치에, 축선방향에 따른 가이드레일(6)을 설치한다. 그리하여, 로우터(3)의 원통부(32)에 대응하고 또한 영구자석이 보유하는 자속을 용이하게 통과시키는 단면적을 갖는 통 길이의 지지링(7)의 내주면에 가이드레일(6)에 걸려있는 슬라이드안장(8)을 설치하고, 지지링(7)이 가이드레일(6)위를 이동하여 로우터(3)에 대해서 전진 후퇴할 수 있도록 설치한다. 그리하여 지지링(7)의 외주면에는 희토류 자석으로 이루어지는 영구자석(10)에 인접하는 자석의 자극이 서로 역방향이 되도록 둘레에 설치한다.

제9도에 확대해서 나타낸 바와같이, 로우터(3)의 원통부(32)의 내주면과 영구자석(10)과의 사이에는 투자성재료로 이루어지는 원통(121)이 놓여 있으며, 이 원통의 연장선상에 같은 직경의 원통(11)을 접속하고, 원통(121)에서 자기시일드 케이싱의 외통을 형성하고, 외통(11)과 내통(111)의 양측끝단면에 뚜껑판(112)을 설치해서 자기시일드 케이싱이 구성된다. 자기시일드는 주로 외통(11)의 부분이 부담하고 있다. 따라서, 이 부분의 자기회로를 구성하기 위하여 충분한 강자성의 성질과 단면적이 필요하다. 타부분은 케이싱내의 영구자석에 열, 분진, 먼지, 물이 관계하지 않도록 보호하는 작동을 한다.

제10도에 원통(121)의 부분사시도를 제시하고 있는 바와같이, 로우터(3)의 원통부(32)의 내주면과 영구자석(10)의 외면과의 사이에 원통(121)을 설치하고, 원통(121)을, 고정된 원통(11)에 고정한다. 원통(121)을 비자성재료로 형성하고, 영구자석(10)에 대향하는 곳에 강자성재료로 이루어지는 플레이트(122)를 끼워 넣는다.

이 구성은, 브레이크 ON의 상태에서 영구자석(10)에 대향한 부위를 강자성체(122)로 구성하고, 그 이외의 부분을 비자성체(121)로 구성함으로써, 영구자석(10)으로부터의 자속을 로우터(3)로 확실히 유도하는 자료를 구성하고 있다. 더욱이, 단열효과 및 물, 분진, 먼지, 철가루등의 침입방지 효과가 있다.

예컨대, 원통(121)은 알루미늄 주조품이며, 소정위치에 저탄소강으로 조성되는 플레이트(122)로 구성되는 것이 바람직하다. 이로 인하여, 조립작업이 용이하게 됨과 아울러, 가스누출, 누수등에 대처할 수 있다.

또한 제9도에 확대해서 나타낸 바와같이, 로우터(3)의 원통부(32)의 내주면과 원통(121) 및 플레이트(122)의 외주면과의 사이에는 틈이 조성되어 있으므로, 레이디얼익(36)으로 부터의 외기의 일부는 그 틈을 통과해서 로우터(3)의 내면(최고온부)의 냉각을 촉진한다. 더욱이, 이 틈은, 영구자석(10)으로의 직접적인 열전도를 방지한다.

상기 지지링(7)의 내주면에 설치한 3개의 슬라이드안장(8)의 각 중간점에 너트(13)를 돌출설치하고, 이 너트에 돌려 맞추는 나사봉(14)의 한쪽 끝단을 자기시일드 케이싱의 뚜껑판(112)에 부착한 베어링(15)에 축받침한다. 그리하여 뚜껑판(112)의 외측에 부착한 모우터(19)의 주축과 나사봉(14)의 한쪽 끝단을 치차열(20)에 의하여 구동할 수 있도록 접속한다.

차량이 운전상태에 있을 때에는, 프로펠러샤프트(500)의 회전에 의하여 컵링(600)을 통해서 감속장치의 로우터(3)는 회전하고 있다. 그와같이 되면, 외기는 축류익(35)과 레이디얼익(36)에 의하여, 2분되어 흡수되고, 축류익(35)으로부터 흡입된 기류는 정익(37)을 거쳐 베어링박스통(4)과 자기시일드 케이싱의 내통(111)과의 사이의 공간 뒤쪽으로 흐르고, 또한 레이디얼익(36)으로부터 흡입된 기류는 로우터(3)의 원통부(32)의 외주에 접해서 뒤쪽으로 흐르고, 그 사이에 있는 영구자석(10)군을 강제 냉각된다.

이 발명의 로우터에 축류익과 레이디얼익을 설치한 감속장치에 의하면, 로우터의 회전에 의하여 흡수된 외기에 의하여 영구자석군은 강제냉각된 온도상승이 억제된다. 그 때문에 영구자석은 우수한 자기특성을 발휘할 수 있는 상태로 유지되고, 확실한 감속조작이 확보된다.

제11a도∼제11b도까지를 참조해서, 본 발명의 와전류식 감속장치의 제3실시예에 대하여 설명한다.

본 실시예에 있어서는, 영구자석(10)을 지지링(7)에 용이하고 정확하게 부착하기 위하여, 영구자석(10)을 강자성체의 지지링(7)에 비자성재료로 이루어지는 누름금구(72)를 통하여 비자성의 체결부품(73)에 의하여 일체화한다. 나아가서, 영구자석(10)의 표면피막을 보호하기 위하여, 누름금구(72)의 영구자석(10)으로의 접촉부에는 내열탄성재(75)를 끼워넣고 있다.

제12도를 참조하여, 본 발명의 와전류식 감속장치의 제4실시예에 대하여 설명한다.

본 실시예는, 브레이크에 이상이 발생했을 때, 자동적으로 브레이크를 해방하기 위한 안전장치를 구비하고 있다. 본 실시예에서는, 전술한 나사봉(14)과 너트(13)에 의한 지지링(7)의 송출기구대신에 에어실린더(40)를 사용한다.

자기시일드 케이싱(74)의 배면에, 원주 3등분 위치에 에어실린더(40)를 설치한다. 이 에어실린더(40)는, 제12도에서 우측실(48)에서 밀어냄용 포오트(46)와, 좌측실(49)에는 공기인출용 포오트(45)를 가지며, 좌측실내(49)에는 피스톤(42)을 후퇴위치로 밀어대는 스프링 탄력을 갖는 코일스프링(43)을 설치하고, 피스톤로드(41)의 선단은 볼트(47)에 의하여 자석지지링(7)에 부착한다.

피스톤로드(41)에 평행하여 안내축봉(14)을, 자석지지링(7)에 자유로 미끄러져 움직이도록 광통해서 자기시일드 케이싱(74)의 끝단면 사이에 지지한다. 더욱이, 안내축봉(14)은 제12도에서와 같이, 영구자석(10)이 로우터(3)의 원통부(32)에 전면 대향한 실선의 제1위치로부터, 전면이탈한 쇄선의 제2위치까지 후퇴할수 있는 길이를 가지고 있으며, 또한 피스톤로드(41)도 같은 길이를 갖는다.

이 감속장치는, 제12도에서와 같이, 에어실린더(40)의 우측실(48)에 눌려서 피스톤(42)이 쇄선으로 표시한 위치로 후퇴한 상태에서는, 영구자석(10)을 둘레에 설치한 자석지지링(7)은 로우터(3)의 원통부(32)로부터 이탈해서 쇄선으로 나타낸 위치에 있다. 이와같이 영구자석(10)이 이탈한 상태에서는 로우터(3)내에는 와전류가 흐르지 않기 때문에, 감속장치는 제동 OFF의 상태에 있다.

이 제동 OFF의 상태로 밀어냄용 포오트(46)로부터 압축공기를 밀어넣으면 피스톤(42)은 코일스프링(43)의 힘에 저항해서 밀려 움직이게 되고, 영구자석(10)은 로우터(3)의 원통부(32)에 전면 대향해서 로우터에 와전류가 흐른다. 이 때 최대의 제동토오크가 얻어지고, 차량은 크게 감속한다.

이 최대의 제동토오크가 얻어지는 상태에서, 에어실린더(40)의 우측실(48)의 압축공기를 조금씩 배출해서 압축하면, 그의 압축에 수반하여 코일스프링(43)의 힘으로 피스톤(42)은 후퇴한다.

따라서, 제동력이 적어서 좋은 경우에는, 영구자석(10)과 로우터(3)와의 대향면적이 전면대향과 전면이탈의 중간위치에 있도록 영구자석(10)의 대향위치를 가감하면 좋다.

제12도에 실선으로 제시한 제동 ON의 상태에 있어서, 어떠한 차량고장이 일어나고, 즉시 감속제동을 해제할 필요가 있는 경우에는, 밀어냄용 포오트(46)에 접속된(도시하지 않음) 공기관의 도중에 설치한 밸브를 해방하여 압축공기를 빼내고 에어실린더(40)의 힘에 밀리어 피스톤(42)이 후퇴하여 제동 OFF 상태로 되돌아 간다.

본 실시예에 의하면, 차량의 고장에 의하여 가속제동을 해제할 필요가 일어났을 때에는, ON-OFF 조작용의 에어 실린더의 압축공기를 배출하는 것만의 간단한 조작에 의하여 신속 확실하게 제동 OFF로 원성복귀시킬 수 있다.

제13도∼제16도까지를 참조하여, 본 발명의 와전류식 감속장치의 제3실시예에 대하여 설명한다.

본 실시예에서는 높은 제동효율을 얻기 위하여 영구자석(10)의 극면에 대향하는 로우터의 내주면에 와전류로(53)를 형성하고 있다.

로우터(3)의 원통부(32)의 내주면에는 제13도 및 제14도에서와 같이, 와전류로(53)가 형성되고 있다. 원통부(32)의 내주면의 양측끝단에 각각, 동이나 알루미늄등의 보다 비저항이 적은 재료로 이루어지는 양도전성링(51)을 부착하고, 좌우의 양도전성링(51) 사이에서 회전축(1)의 축선에 평행하여, 양도전성링(51)과 같은 재료로 이루어지는 양도전성 슬로트(52)의 복수를 원주배치하여, 각 슬로트(52)의 양단을 좌우링(51)에 접속하고, 슬로트(52)와 링(51)으로 와전류로(53)를 구성한다.

와전류로(53)를 구성할 때에는, 원봉투(32)의 내주면의 양측끝단에 설치한 홈에 양도전성링(51)을 넣어서 메우고, 똑같이 홈사이에서 원주에 배치한 다수의 축선방향의 홈에 양도전성 슬로트(52)를 끼워서, 슬로트(52)와 링(51)과의 사이를 예컨대 동용접 또는 온을 입혀서 접속한다. 제조법으로는, 적절한 용접법에 의해서도 무방하다.

따라서, 제7도에서와 같이, 영구자석(10)의 극면이 원통부(32)의 내주면에 전면 대향한, 소위 제동 ON시에는, 자석지지링(7)과 로우터(3)의 원통부(32)를 포함하는 인접 영구자석간에 형성된 자기회로에 의하여 로우터(3)의 원통부(32)에는 와전류가 발생한다. 이 발생된 와전류는 제15b도에서와 같이 양도전성링(51)과 양도전성 슬로트(52)로 구성한 와전류로(53)를 화살표 방향으로 흐른다. 이와같이, 다수의 양도전성 슬로트(52)에 의하여 축방향 와전류를 증가시킬 수 있다.

또한, 제동 ON 상태로부터 영구자석(10)을 후퇴시키면 고정부재를 포함하는 인접 영구자석(10) 사이에 자석회로가 구성되어 로우터(3) 원통부(32)에는 와전류가 발생되지 않고, 소위 제동 OFF로 된다.

상기와 같은 것은, 단면환형의 양도전성링(51)과 단면각형의 양도전성 슬로트(52)와를 원통부(32)의 내주면에 형성한 홈에 끼워 넣어서 와전류로(53)를 구성한 경우이지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.

더욱이, 양도전성링뿐만(2개) 혹은, 양도전성링 1개(어느 쪽이든 한쪽만) 이라도 효율차는 있을지언정, 같은 효율이 얻어진다.

본 실시예에 의한 와전류로(53)를 구성한 와전류식 감속장치와 와전류로를 형성함이 없이, 원통부의 내주면을 와전류로 삼는 전술한 다른 실시예의 와전류식 감속장치와를 각각 대형트럭의 프로펠러샤프트의 도중에 장치해서 속도억제 시험을 행하였다. 그 결과를 제16도에 제시한다.

이 결과, 본 실시예 장치는 다른 실시예에 비하여 각 속도에서 큰 제동토오크가 얻어지는 것을 알 수 있다. 이것은, 제15a도에서와 같이 다른 실시예 장치로서는 로우터(3)의 원통부(32)의 내주면 전체에 와전류가 발생해서 제동에 유효한 축선방향의 와전류가 적은 것에 대하여, 실시예 장치는 제15b도에서와 같이 전기 저항이 적기 때문에, 와전류가 흐르기 쉽게 되고, 보다 큰 전류가 생기는 동시에 제동에 유효한 축선방향의 와전류가 많은 것에 기인하고 있는 것이다.

본 실시예에 의하면, 와전류식 감속장치에 있어서, 영구자석에 대향하는 로우터의 원통부의 내주면에 축선방향의 와전류가 증대하도록 한 와전류로 구성함으로써, 제동에 유효한 축선방향의 와전류를 증대시키고, 제동력을 향상시킬 수가 있다.

Claims (4)

1. 회전축(1)의 한쪽 끝단부에 고정된 로우터(3)와, 상기 로우터(3)와 동축으로 상기 로우터내에 소정의 간극을 두고 그리고 축방향으로 미끄럼이 자유롭게 고정본체(5, 6, 11, 21)에 부착된 지지링(7)과, 상기 지지링(7)의 외주면상에서 자극을 축방향에 평행으로 향하게 하고 또한 서로 인접하는 자석의 극성을 역방향으로 해서 상기 지지링에 부착된 복수개의 영구자석(10)와, 상기 영구자석(10)의 모든 극면이 상기 로우터(3)의 내주면에 대향하는 제1위치와 상기 모든 극면이 상기 내주면으로부터 실질적으로 벗어난 제2위치와의 사이에서 상기 지지링(7)을 축방향으로 이동시키는 이동기구(13, 14, 16, 18, 19, 20)와, 상기 로우터(3)의 보스부(22)와 원통부(32)와의 사이를 접속하는 지지부재(31)의 내주측에 축류익(35)을 그리고 외주측에 레이디얼익(36)을 형성하는 팬(30)과, 상기 축류익(35)에 인접하여 상기 회전축(1)을 지지하는 축받이부재(4)에 그의 원주방향에 따라서 배치된 정익(37)과, 그리고 상기 축받이부재(4)의 외주면에 방사형으로 배치된 냉각핀(28)으로 이루어지는 와전류식 감속장치.
2. 제17항에 있어서, 상기 영구자석(10)은 강자력의 희토류 자석으로 구성되는 와전류식 감속장치.
3. 제17항에 있어서, 상기 로우터(3)의 원통부의 내주면과 상기 영구자석(10)의 외면과의 사이에 원통(121)을 설치하고, 상기 원통(121)을 상기 고정본체(11)에 고정하고, 상기 원통(121)을 비자성재료로 형성하고, 상기 영구자석(10)에 대향하는 곳에 강자성재료로 이루어진 플레이트(122)를 끼워넣은 와전류식 감속 장치.
4. 제18항에 있어서, 상기 로우터(13)의 원통부의 내주면과 상기 영구자석(10)의 외면과의 사이에 원통(121)을 설치하고, 상기 원통(121)을 상기 고정본체(11)에 고정시키고, 상기 원통(121)을 비자성재료로 형성하고, 상기 영구자석(10)에 대향하는 곳에 강자성재료로 이루어진 플레이트(122)를 끼워넣은 와전류식 감속장치.

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