WO2018116575A1 - 渦電流式減速装置 - Google Patents

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WO2018116575A1
WO2018116575A1 PCT/JP2017/036037 JP2017036037W WO2018116575A1 WO 2018116575 A1 WO2018116575 A1 WO 2018116575A1 JP 2017036037 W JP2017036037 W JP 2017036037W WO 2018116575 A1 WO2018116575 A1 WO 2018116575A1
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cover
rotor
eddy current
speed reducer
magnet
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PCT/JP2017/036037
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裕 野上
今西　憲治
野口　泰隆
山口　博行
祥太郎 楞川
卓也 藤田
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新日鐵住金株式会社
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    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227—Heat sinks

Definitions

  • the present invention relates to a reduction gear mounted as an auxiliary brake on vehicles such as trucks and buses.
  • the present invention relates to an eddy current reduction device (hereinafter also simply referred to as “deceleration device”) that uses a permanent magnet (hereinafter also simply referred to as “magnet”) in order to generate a braking force.
  • deceleration device that uses a permanent magnet (hereinafter also simply referred to as “magnet”) in order to generate a braking force.
  • an eddy current type speed reducer includes a cylindrical braking member.
  • a braking member is a rotor attached to the rotating shaft of a vehicle.
  • a plurality of magnets facing the inner peripheral surface of the rotor are arranged around the rotation axis.
  • a plurality of pole pieces are arranged around the rotation axis in the gap between the inner peripheral surface of the rotor and the magnet. The switching mechanism switches the position of the magnet with respect to the pole piece, and switches between braking and non-braking.
  • the magnetic flux from the magnet reaches the rotor through the pole piece. That is, a magnetic circuit is formed between the magnet and the rotor. As a result, an eddy current is generated on the inner peripheral surface of the rotor that rotates integrally with the rotating shaft. As a result, braking torque acts on the rotor, and the rotational speed of the rotating shaft decreases.
  • the magnetic flux from the magnet does not reach the rotor. That is, no magnetic circuit is formed between the magnet and the rotor. Therefore, no eddy current is generated on the inner peripheral surface of the rotor, and no braking torque is generated.
  • the rotor During braking, the rotor generates heat as eddy currents are generated.
  • the magnet When the rotor generates heat, the magnet is heated by the radiant heat from the rotor. This is because the rotor surrounds the magnet.
  • the magnet When the magnet is excessively heated, the magnetic force held by the magnet is reduced, and the performance of the reduction gear is reduced. Therefore, a plurality of fins are provided on the outer peripheral surface of the rotor. The fins efficiently release the heat generated in the rotor to the outside.
  • the fin rotates together with the rotor. Since the fin is exposed to the outside, it becomes a resistance that prevents smooth rotation of the rotor (rotating shaft).
  • the rotational resistance due to the fins is also called windage loss. If the windage loss increases, fuel consumption will decrease. Therefore, the reduction gear is required to suppress the windage loss due to the fins.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-3286 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-308770 (Patent Document 2).
  • Patent Document 2 a plurality of covers are arranged so as to cover the rotor provided with fins from the outer peripheral side. Each cover is movable so as to jump up toward the outside in the radial direction of the rotor. During non-braking, each cover covers the fins. Therefore, the windage loss due to the fins can be reduced. On the other hand, at the time of braking, each cover jumps up and the fins are exposed to the outside. Therefore, the heat dissipation performance of the fin can be ensured.
  • a cylindrical cover is disposed so as to cover the rotor provided with the fin from the outer peripheral side.
  • the cover is slidable in the direction of the rotation axis.
  • the cover covers the fins. Therefore, the windage loss due to the fins can be reduced.
  • the cover slides and the fins are exposed to the outside. Therefore, the heat dissipation performance of the fin can be ensured.
  • a plurality of covers cover the entire region of the rotor in the rotation axis direction from the outer peripheral side. And in order to ensure the movable range to the radial direction of each cover, apparatus itself expands to radial direction.
  • the cover covers the entire region of the rotor in the rotation axis direction from the outer peripheral side. And in order to ensure the movable range to the rotating shaft direction of a cover, apparatus itself expands in the rotating shaft direction. That is, in the conventional speed reducer, expansion of the device itself becomes a problem. This is because the space in which the reduction gear is mounted in the vehicle is limited.
  • An object of the present invention is to provide an eddy current type speed reducer capable of suppressing windage loss and ensuring heat radiation performance while suppressing expansion of the device itself.
  • An eddy current reduction device includes a cylindrical rotor, a plurality of fins, a plurality of permanent magnets, a switching mechanism, a disk-shaped first cover, and a cylindrical second cover. And a cover switching mechanism.
  • the rotor is attached to the rotating shaft.
  • the plurality of fins are provided on the outer peripheral surface of the rotor and are inclined with respect to the rotation direction of the rotor.
  • the plurality of permanent magnets are arranged around the rotation axis so as to face the inner peripheral surface of the rotor with a gap.
  • the switching mechanism switches between a braking state in which a magnetic circuit is formed between the permanent magnet and the rotor and a non-braking state in which no magnetic circuit is formed between the permanent magnet and the rotor.
  • the first cover is opposed to one end face of the two end faces of the rotor with a gap, and has a plurality of holes.
  • the second cover protrudes from the outer peripheral edge of the first cover to the rotor side.
  • the cover switching mechanism opens the hole of the first cover when in a braking state, and closes the hole of the first cover when in a non-braking state.
  • a 1st cover is arrange
  • the eddy current type reduction device According to the eddy current type reduction device according to the embodiment of the present invention, it is possible to suppress the windage loss and ensure the heat radiation performance while suppressing the expansion of the device itself.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a part of a model of a reduction gear used in simulation analysis.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the main configuration of the reduction gear.
  • FIG. 3 is a plan view of the rotor as viewed from the outer peripheral side.
  • FIG. 4 is a diagram showing the results when the thermal fluid analysis of the airflow is performed using the model shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the main configuration of the speed reducer according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an example of the arrangement of magnets in the reduction gear shown in FIG.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view schematically showing a non-braking state by the reduction gear shown in FIG. 8B is a cross-sectional view schematically showing a state during braking by the speed reducer shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an evaluation result regarding windage loss during non-braking.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an evaluation result regarding heat dissipation performance during braking.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a part of a model of a reduction gear used in simulation analysis.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the main configuration of the reduction gear.
  • FIG. 3 is a plan view of the rotor as viewed from the outer peripheral side.
  • the cross section shown in FIG. 2 is a cross section along a rotating shaft.
  • a cylindrical (drum-shaped) rotor 1 as a braking member is attached to a rotating shaft 10 via an arm 5 and a wheel 6 and is integrated with the rotating shaft 10.
  • the rotor 1 rotates integrally with the rotary shaft 10.
  • the rotor 1 may be rotatable in one direction.
  • a plurality of fins 8 are provided on the outer peripheral surface 1 a of the rotor 1. Each fin 8 is inclined with respect to the rotation direction of the rotor 1. As the rotor 1 rotates, each fin 8 rotates, and each fin 8 receives pressure from the airflow. The pressure received by each fin 8 becomes the rotational resistance. Thus, it is thought that a windage loss arises when each fin 8 receives a pressure from airflow.
  • FIG. 4 is a diagram showing a result when the thermal fluid analysis of the airflow is performed using the model shown in FIG.
  • the result shown in FIG. 4 represents the distribution of gas pressure acting on the region A shown in FIG. Referring to FIGS. 3 and 4, each fin 8 does not receive a uniform pressure over the entire area.
  • an end portion 8a that precedes in the rotation direction of the rotor 1 causes a high pressure locally. receive. Therefore, the resistance force of rotation received by each fin 8 is highest at the leading end portion 8 a of each fin 8. Accordingly, in order to effectively suppress the windage loss during non-braking, the gas pressure received by the leading end 8a of each fin 8 may be reduced. That is, a limited region including the leading end portion 8a of each fin 8 may be covered with the cover.
  • a plurality of holes may be provided in the cover, the holes may be opened during braking, and the holes may be closed during non-braking. If the cover hole is opened during braking, gas (air) is introduced from the outside into the fins 8 through the holes, and the heat dissipation performance of the fins 8 can be secured.
  • the present invention has been completed based on the above findings.
  • An eddy current reduction device includes a cylindrical rotor, a plurality of fins, a plurality of permanent magnets, a switching mechanism, a disk-shaped first cover, and a cylindrical second cover. And a cover switching mechanism.
  • the rotor is attached to the rotating shaft.
  • the plurality of fins are provided on the outer peripheral surface of the rotor and are inclined with respect to the rotation direction of the rotor.
  • the plurality of permanent magnets are arranged around the rotation axis so as to face the inner peripheral surface of the rotor with a gap.
  • the switching mechanism switches between a braking state in which a magnetic circuit is formed between the permanent magnet and the rotor and a non-braking state in which no magnetic circuit is formed between the permanent magnet and the rotor.
  • the first cover is opposed to one end face of the two end faces of the rotor with a gap, and has a plurality of holes.
  • the second cover protrudes from the outer peripheral edge of the first cover to the rotor side.
  • the cover switching mechanism opens the hole of the first cover when in a braking state, and closes the hole of the first cover when in a non-braking state.
  • a 1st cover is arrange
  • the speed reducer of this embodiment during non-braking, a limited area near the leading end of each fin is covered with the first and second covers, and the holes of the first cover are closed. This reduces the gas (air) introduced into the leading end of each fin. Therefore, the gas pressure received by the leading end portion of each fin can be reduced. As a result, the windage loss due to the fins can be suppressed.
  • the hole of the first cover is opened. Thereby, gas (air) is introduced into each fin from the outside through the hole. As a result, the heat dissipation performance of the fin can be ensured.
  • the first and second covers do not cover the entire area of the rotor in the rotation axis direction from the outer peripheral side.
  • the first and second covers are not movable. Therefore, expansion of the device itself can be suppressed.
  • the number of holes provided in the first cover is not particularly limited as long as it is plural.
  • the role of the hole is to introduce air into each fin from the outside during braking. Therefore, it is preferable that the total area of the holes is large and that the total length of the hole edges (the sum of the circumferential lengths) is small. If the total length of the edge of the hole is large, the effect of the resistance received at the edge when air is introduced increases, and the amount of air introduced is relatively reduced when the total area of the hole is constant. Because. In the case of a single hole having a certain area, the shape of the hole having the smallest edge length is a circle. Therefore, the practical hole shape is circular.
  • the shape of the hole may be a regular shape such as an ellipse, a triangle, or a quadrangle, or may be an indeterminate shape.
  • the position of the hole is not particularly limited. However, considering the role of the holes, the position of the holes is preferably close to the leading end of each fin.
  • the length L with respect to the length W is The ratio L / W is preferably more than 0% and not more than 16%. If the ratio L / W exceeds 0%, the windage loss can be reduced as compared with the case where the first and second covers are not provided. In order to reduce the windage more effectively, the ratio L / W is preferably 6% or more. On the other hand, if the ratio L / W is 16% or less, it is possible to ensure the heat dissipation performance of the fins equivalent to when the first and second covers are not provided. More preferably, the ratio L / W is 14% or less. More preferably, the ratio L / W is 12% or less.
  • the cover switching mechanism includes a plate-like member that is rotatable about the rotation axis adjacent to the first cover.
  • the plate-like member rotates with respect to the first cover, and the plate-like member switches between a state where the hole of the first cover is opened and a state where the plate-like member closes the hole of the first cover.
  • the plate-like member may be provided with openings so as to correspond to the positions of the holes of the first cover.
  • the shape of the opening is not limited as long as it is larger than the corresponding hole.
  • the cover switching mechanism includes a fluid pressure cylinder connected to the plate member in addition to the plate member.
  • the plate member rotates relative to the first cover by the operation of the fluid pressure cylinder. By this rotation, the state is switched between a state in which the plate-like member opens the hole in the first cover and a state in which the plate-like member closes the hole in the first cover.
  • the fluid pressure cylinder is an air cylinder, a hydraulic cylinder or the like.
  • the speed reducer includes a plurality of pole pieces, a magnet holding ring, and a housing.
  • the plurality of pole pieces are provided in the gap between the rotor and the permanent magnet, and are arranged around the rotation axis.
  • the magnet holding ring holds the permanent magnet.
  • the housing supports the magnet holding ring so as to be rotatable around the rotation axis and holds the pole piece.
  • the switching mechanism includes a fluid pressure cylinder connected to the magnet retaining ring. The operation of the fluid pressure cylinder causes the magnet holding ring to rotate with respect to the pole piece, thereby switching the position of the permanent magnet with respect to the pole piece.
  • the fluid pressure cylinder is an air cylinder, a hydraulic cylinder or the like.
  • the fluid pressure cylinder of the cover switching mechanism and the fluid pressure cylinder of the switching mechanism can be combined.
  • the fluid pressure cylinder of the switching mechanism is also connected to the plate member of the cover switching mechanism.
  • the operation of the fluid pressure cylinder causes the magnet holding ring to rotate relative to the pole piece, and the plate member to rotate relative to the first cover. Accordingly, the position of the permanent magnet with respect to the pole piece is switched, and the state is switched between a state in which the plate-like member opens the hole in the first cover and a state in which the plate-like member closes the hole in the first cover.
  • Such a configuration is useful for reducing the number of parts and facilitating switching control.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the main configuration of the reduction gear according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a front view schematically showing a state of non-braking by the reduction gear.
  • FIG. 6B is a front view schematically showing a state during braking by the reduction gear.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an example of the arrangement of magnets in the reduction gear.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view schematically showing a non-braking state by the reduction gear.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view schematically showing a state during braking by the reduction gear.
  • the cross section shown in FIG. 5 is a cross section along a rotating shaft.
  • the cross sections shown in FIGS. 8A and 8B are cross sections perpendicular to the rotation axis.
  • the speed reducer includes a cylindrical rotor 1 and a stator 7 disposed inside the rotor 1.
  • the rotor 1 corresponds to a braking member to which braking torque is applied.
  • the rotor 1 is fixed to a rotating shaft 10 (eg, propeller shaft, drive shaft, etc.) of the vehicle via an arm 5 and a wheel 6. Thereby, the rotor 1 rotates integrally with the rotating shaft 10.
  • a plurality of fins 8 are provided on the outer peripheral surface 1 a of the rotor 1. Each fin 8 is inclined at a predetermined angle (eg, a range of 30 ° to 60 °) with respect to the rotation direction of the rotor 1 (see FIG. 3). The role of the fin 8 is to dissipate heat generated in the rotor 1.
  • the stator 7 includes a plurality of permanent magnets 3, a cylindrical magnet holding ring 2, a plurality of pole pieces 4, and a housing (not shown).
  • the magnet holding ring 2 is disposed concentrically with the rotor 1.
  • the magnet holding ring 2 is supported by the housing so as to be rotatable around the rotation shaft 10.
  • the housing is fixed to a non-rotating portion (eg, transmission cover) of a vehicle (not shown).
  • a plurality of permanent magnets 3 are fixed to the outer periphery of the magnet holding ring 2.
  • the magnet 3 faces the inner peripheral surface 1 b of the rotor 1 with a gap and is arranged around the rotation shaft 10.
  • the arrangement of the magnetic poles (N pole and S pole) of each magnet 3 is in the radial direction with the rotary shaft 10 as the center. Arrangement of magnetic poles of magnets 3 adjacent to each other is alternately different (see FIG. 7).
  • a plurality of ferromagnetic pole pieces 4 are arranged in the gap between the inner peripheral surface 1 b of the rotor 1 and the magnet 3.
  • the pole piece 4 is arranged around the rotation axis 10.
  • the arrangement angle of the pole piece 4 around the rotation axis 10 coincides with the arrangement angle of the magnet 3 around the rotation axis 10 (see FIGS. 8A and 8B).
  • the pole piece 4 is held on both sides by a housing.
  • a lever protrudes from the magnet holding ring 2 in parallel with the rotary shaft 10.
  • a piston rod of an air cylinder is connected to the lever via a link mechanism (not shown).
  • the air cylinder corresponds to a fluid pressure cylinder.
  • the air cylinder is fixed to the housing.
  • the air cylinder operates with compressed air as power in response to a command from a control device (not shown).
  • the piston rod moves forward and backward by the operation of the air cylinder.
  • the magnet holding ring 2 rotates and the position of the magnet 3 with respect to the pole piece 4 is switched.
  • the braking state and the non-braking state are switched.
  • the rotor 1 has two end faces 1c and 1d.
  • one end surface 1c on the side where the leading end portion 8a of the fin 8 exists is also referred to as a first end surface.
  • the other end face 1d is also referred to as a second end face.
  • a disc-shaped first cover 21 is disposed so as to face the first end face 1c of the rotor 1 with a gap c1 therebetween.
  • the first cover 21 is fixed to the housing.
  • the first cover 21 is provided with a plurality of circular holes 21a.
  • the plurality of holes 21a are arranged at a constant interval on the same circumference.
  • the cylindrical second cover 22 protrudes from the outer peripheral edge of the first cover 21 to the rotor side.
  • the first cover 21 and the second cover 22 are integrated.
  • a gap c ⁇ b> 2 is provided between the second cover 22 and the top surface 8 c of the fin 8.
  • the length of the rotor 1 in the direction of the rotation axis 10 (hereinafter, also referred to as “the total length of the rotor”) is W
  • the length in the direction of the rotation axis of the region where the rotor 1 and the second cover 22 overlap hereinafter referred to as the “th When L is also referred to as “2 cover overlap length”
  • the ratio L / W of the second cover overlap length L to the rotor total length W is greater than 0% and 16% or less.
  • each fin 8 a limited area near the leading end portion 8a of each fin 8 is covered by the first cover 21 and the second cover 22.
  • a plate-like member 23 is disposed adjacent to the first cover 21.
  • the plate member 23 is supported so as to be rotatable around the rotation shaft 10 with respect to the first cover 21.
  • the plate-like member 23 is provided with a plurality of notches 23 a so as to correspond to the positions of the holes 21 a of the first cover 21.
  • the notch 23a corresponds to an opening.
  • the size of each notch 23a is larger than the size of each hole 21a.
  • a lever protrudes in parallel with the rotary shaft 10.
  • the piston rod of the air cylinder is connected to the lever via a link mechanism (not shown). That is, the magnet holding ring 2 and the plate-like member 23 are connected to the same air cylinder.
  • the piston rod moves forward and backward by the air cylinder.
  • the plate-like member 23 rotates relative to the first cover 21, and the relative positions of the hole 21a and the notch 23a are switched.
  • the plate-like member 23 switches between a state in which the hole 21 a of the first cover 21 is opened and a state in which the plate-like member 23 closes the hole 21 a of the first cover 21.
  • the magnetic flux from the magnet 3 during non-braking is as follows. Referring to FIG. 8A, the magnetic flux emitted from the N pole of one magnet 3 of the magnets 3 adjacent to each other passes through the pole piece 4 and then reaches the S pole of the other magnet 3. The magnetic flux emitted from the N pole of the other magnet 3 reaches the S pole of one magnet 3 through the magnet holding ring 2. That is, no magnetic circuit is formed between the magnet 3 and the rotor 1. Therefore, no braking torque is generated in the rotor 1 that rotates integrally with the rotary shaft 10.
  • the plate-like member 23 is in a state of closing the hole 21a of the first cover 21. Then, the first cover 21 and the second cover 22 prevent the introduction of air into the leading end portion 8 a of each fin 8. Thereby, less air is introduced into the leading end 8a of each fin 8. Therefore, the gas pressure received by the leading end portion 8a of each fin 8 can be reduced. As a result, the windage loss due to the fins 8 can be suppressed.
  • the magnet holding ring 2 rotates about half of the arrangement angle of the magnet 3 from the non-braking state.
  • the pole piece 4 completely overlaps with the magnet 3.
  • the magnetic flux from the magnet 3 during braking is as follows. With reference to FIG. 8B, the magnetic flux emitted from the north pole of one of the magnets 3 adjacent to each other passes through the pole piece 4 and reaches the rotor 1. The magnetic flux that has reached the rotor 1 reaches the S pole of the other magnet 3 through the pole piece 4. The magnetic flux emitted from the N pole of the other magnet 3 reaches the S pole of one magnet 3 through the magnet holding ring 2. That is, a magnetic circuit including the magnets 3 is formed between the magnets 3 adjacent to each other in the circumferential direction, the magnet holding ring 2, the pole piece 4, and the rotor 1. Such a magnetic circuit is formed by alternately reversing the direction of the magnetic flux over the entire circumferential direction.
  • the plate-like member 23 rotates from the non-braking state. If it does so, the notch 23a of the plate-shaped member 23 will correspond with the hole 21a of the 1st cover 21, and it will be in the state which open
  • the average heat transfer coefficient of the surface (all fins and the outer peripheral surface of the rotor) exposed on the outer peripheral side of the rotor was calculated.
  • the integrated value of the average heat transfer coefficient of the exposed surface and the total area of the exposed surface indicates the amount of heat released from the exposed surface. It means that the larger the heat dissipation amount, the better the heat dissipation performance.
  • the heat dissipation performance can be evaluated by comparing the average heat transfer coefficients.
  • the hole in the first cover was opened assuming a state during braking.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an evaluation result regarding windage loss during non-braking.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an evaluation result regarding heat dissipation performance during braking.
  • the horizontal axis shows the ratio L / W of the second cover overlap length L to the rotor total length W.
  • the vertical axis shows the resistance torque that is an index of windage loss.
  • the numerical value of the resistance torque on the vertical axis indicates the ratio (%) to the resistance torque of Comparative Example 1 (without the first and second covers).
  • the ratio L / W of the second cover overlap length L to the total length W of the rotor is shown on the horizontal axis, as in FIG. 9.
  • the vertical axis represents the average heat transfer coefficient that serves as an index of heat dissipation performance.
  • shaft of FIG. 10 shows the ratio (%) with respect to the average heat transfer coefficient of the comparative example 1 (no 1st and 2nd cover).
  • the windage loss decreased rapidly while the ratio L / W increased to about 6%. Further, even when the ratio L / W was increased, the windage loss was hardly decreased. From this result, it was found that if the area near the leading end of each fin is covered with the first and second covers, the windage loss due to the fin can be suppressed. Therefore, if the ratio L / W exceeds 0%, preferably 6% or more, the windage loss due to fins can be suppressed.
  • the present invention is useful for an eddy current type speed reducer using a permanent magnet.

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  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
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Abstract

減速装置は、ロータ（１）と、複数のフィン（８）と、複数の永久磁石（３）と、スイッチング機構と、第１カバー（２１）と、第２カバー（２２）と、カバー切替え機構と、を備える。フィン（８）は、ロータ（１）の外周面（１ａ）に設けられ、ロータ（１）の回転方向に対して傾斜する。磁石（３）は、ロータ（１）の内側に配列される。スイッチング機構は制動状態と非制動状態とに切り替える。第１カバー（２１）は、ロータ（１）の端面（１ｃ）と対向し、複数の穴（２１ａ）を有する。第２カバー（２２）は、第１カバー（２１）の外周縁からロータ（１）側に突出する。カバー切替え機構は、制動状態のときに穴（２１ａ）を開放し、非制動状態のときに穴（２１ａ）を閉塞する。第１カバー（２１）は、フィン（８）の先行端部（８ａ）が存在する側に配置される。減速装置は、風損の抑制及び放熱性能の確保を実現する。

Description

渦電流式減速装置
　本発明は、トラック、バス等の車両に補助ブレーキとして搭載される減速装置に関する。特に、本発明は、制動力を発生させるために永久磁石（以下、単に「磁石」ともいう）を用いた渦電流式減速装置（以下、単に「減速装置」ともいう）に関する。
　一般に、渦電流式減速装置は円筒状の制動部材を備える。制動部材は、車両の回転軸に取り付けられるロータである。通常、ロータの内周面と対向する複数の磁石が回転軸回りに配列される。ロータの内周面と磁石との隙間に、複数のポールピースが回転軸回りに配列される。スイッチング機構によって、ポールピースに対する磁石の位置が切り替わり、制動と非制動とが切り替わる。
　制動時、磁石からの磁束がポールピースを通じてロータに達する。つまり、磁石とロータとの間に磁気回路が形成される。これにより、回転軸と一体で回転するロータの内周面に渦電流が発生する。その結果、ロータに制動トルクが作用し、回転軸の回転速度が減少する。一方、非制動時は、磁石からの磁束がロータに達しない。つまり、磁石とロータとの間に磁気回路が形成されない。そのため、ロータの内周面に渦電流が発生せず、制動トルクが発生しない。
　制動時には、渦電流の発生に伴ってロータが発熱する。ロータが発熱すると、ロータからの輻射熱によって磁石が加熱される。ロータが磁石を包囲しているからである。磁石が過度に加熱されると、磁石が保有する磁力が減少し、減速装置の性能が低下する。そのため、複数のフィンがロータの外周面に設けられる。フィンは、ロータに生じた熱を効率よく外部に放出する。
　ここで、車両が通常に走行しているとき、すなわち非制動時、フィンはロータと一体で回転する。フィンは外部に表出しているため、ロータ（回転軸）の円滑な回転を妨げる抵抗となる。フィンによる回転抵抗は風損とも称される。風損が増大すれば、燃費の低下につながる。したがって、減速装置には、フィンによる風損を抑制することが要求される。
　風損を抑制する技術は、例えば、実開平７－３２８６号公報（特許文献１）及び特開平５－３０８７７０号公報（特許文献２）に開示される。特許文献１に開示された従来の減速装置では、フィンが設けられたロータを外周側から覆うように、複数のカバーが配置されている。各カバーはロータの径方向の外側に向けて跳ね上がるように可動する。非制動時、各カバーがフィンを覆った状態になる。そのため、フィンによる風損を低減できる。一方、制動時は、各カバーが跳ね上がり、フィンが外部に表出した状態になる。そのため、フィンの放熱性能を確保できる。
　特許文献２に開示された従来の減速装置では、フィンが設けられたロータを外周側から覆うように、円筒状のカバーが配置されている。カバーは回転軸方向にスライド可能である。非制動時、カバーがフィンを覆った状態になる。そのため、フィンによる風損を低減できる。一方、制動時は、カバーがスライドし、フィンが外部に表出した状態になる。そのため、フィンの放熱性能を確保できる。
実開平７－３２８６号公報 特開平５－３０８７７０号公報
　特許文献１に開示された従来の減速装置では、複数のカバーがロータの回転軸方向の全域を外周側から覆う。そして、各カバーの径方向への可動域を確保するため、装置自体が径方向に拡大する。特許文献２に開示された従来の減速装置では、カバーがロータの回転軸方向の全域を外周側から覆う。そして、カバーの回転軸方向への可動域を確保するため、装置自体が回転軸方向に拡大する。つまり、従来の減速装置では、装置自体の拡大が問題となる。車両において、減速装置が搭載されるスペースは限られているからである。
　本発明の目的は、装置自体の拡大を抑えつつ、風損の抑制及び放熱性能の確保を実現できる渦電流式減速装置を提供することである。
　本発明の実施形態による渦電流式減速装置は、円筒状のロータと、複数のフィンと、複数の永久磁石と、スイッチング機構と、円板状の第１カバーと、円筒状の第２カバーと、カバー切替え機構と、を備える。ロータは、回転軸に取り付けられる。複数のフィンは、ロータの外周面に設けられ、ロータの回転方向に対して傾斜している。複数の永久磁石は、ロータの内周面と隙間を空けて対向するように回転軸回りに配列されている。スイッチング機構は、永久磁石とロータとの間に磁気回路が形成される制動状態と、永久磁石とロータとの間に磁気回路が形成されない非制動状態と、に切り替える。第１カバーは、ロータの２つの端面のうちの一方の端面と隙間を空けて対向し、複数の穴を有する。第２カバーは、第１カバーの外周縁からロータ側に突出する。カバー切替え機構は、制動状態のときに第１カバーの穴を開放し、非制動状態のときに第１カバーの穴を閉塞する。第１カバーは、フィンそれぞれの２つの端部のうち、ロータの回転方向で先行する端部が存在する側に配置されている。
　本発明の実施形態による渦電流式減速装置によれば、装置自体の拡大を抑えつつ、風損の抑制及び放熱性能の確保を実現できる。
図１は、シミュレーション解析で用いた減速装置のモデルの一部を示す斜視図である。 図２は、減速装置の主な構成を模式的に示す断面図である。 図３は、ロータを外周側から見たときの平面図である。 図４は、図１に示すモデルを用いて気流の熱流体解析を実施したときの結果を示す図である。 図５は、本発明の実施形態による減速装置の主な構成を模式的に示す断面図である。 図６Ａは、図５に示す減速装置による非制動時の状態を模式的に示す正面図である。 図６Ｂは、図５に示す減速装置による制動時の状態を模式的に示す正面図である。 図７は、図５に示す減速装置における磁石の配列の一例を示す斜視図である。 図８Ａは、図５に示す減速装置による非制動時の状態を模式的に示す断面図である。 図８Ｂは、図５に示す減速装置による制動時の状態を模式的に示す断面図である。 図９は、非制動時の風損に関する評価結果を示す図である。 図１０は、制動時の放熱性能に関する評価結果を示す図である。
　上記の課題を解決するため、本発明者らは、種々の実験及びシミュレーション解析を実施し、鋭意検討を重ねた。その結果、下記の知見を得た。
　図１は、シミュレーション解析で用いた減速装置のモデルの一部を示す斜視図である。図２は、減速装置の主な構成を模式的に示す断面図である。図３は、ロータを外周側から見たときの平面図である。なお、図２に示す断面は、回転軸に沿った断面である。
　図１～図３を参照し、制動部材としての円筒状（ドラム状）のロータ１は、アーム５及びホイール６を介して回転軸１０に取り付けられ、回転軸１０と一体化される。ロータ１は回転軸１０と一体で回転する。なお、ロータ１は一方向に回転可能であってもよい。ロータ１に生じた熱を放熱するため、ロータ１の外周面１ａに複数のフィン８が設けられる。各フィン８はロータ１の回転方向に対して傾斜している。ロータ１の回転に伴って各フィン８が回転し、各フィン８が気流より圧力を受ける。各フィン８が受けた圧力が回転の抵抗力となる。このように各フィン８が気流より圧力を受けることにより、風損が生じると考えられる。
　図４は、図１に示すモデルを用いて気流の熱流体解析を実施したときの結果を示す図である。図４に示す結果は、図３に示す領域Ａに作用するガス圧力の分布を表わす。図３及び図４を参照し、各フィン８は全域で一様な圧力を受けるわけではない。
　複数のフィン８それぞれの回転軸方向の２つの端部８ａ、８ｂのうち、ロータ１の回転方向で先行する端部（以下、「先行端部」ともいう）８ａが、局部的に高い圧力を受ける。そのため、各フィン８が受ける回転の抵抗力は、各フィン８の先行端部８ａで最も高くなる。したがって、非制動時に風損を効果的に抑制するためには、各フィン８の先行端部８ａが受けるガス圧力を低減すればよい。つまり、各フィン８の先行端部８ａを含む限定的な領域をカバーで覆えばよい。
　また、そのカバーに複数の穴を設け、制動時にそれらの穴を開放した状態にし、非制動時にそれらの穴を閉塞した状態にすればよい。制動時、カバーの穴が開放されていれば、ガス（空気）が外部から穴を通じて各フィン８に導入され、フィン８の放熱性能を確保できる。
　本発明は上記の知見に基づいて完成されたものである。
　本発明の実施形態による渦電流式減速装置は、円筒状のロータと、複数のフィンと、複数の永久磁石と、スイッチング機構と、円板状の第１カバーと、円筒状の第２カバーと、カバー切替え機構と、を備える。ロータは、回転軸に取り付けられる。複数のフィンは、ロータの外周面に設けられ、ロータの回転方向に対して傾斜している。複数の永久磁石は、ロータの内周面と隙間を空けて対向するように回転軸回りに配列されている。スイッチング機構は、永久磁石とロータとの間に磁気回路が形成される制動状態と、永久磁石とロータとの間に磁気回路が形成されない非制動状態と、に切り替える。第１カバーは、ロータの２つの端面のうちの一方の端面と隙間を空けて対向し、複数の穴を有する。第２カバーは、第１カバーの外周縁からロータ側に突出する。カバー切替え機構は、制動状態のときに第１カバーの穴を開放し、非制動状態のときに第１カバーの穴を閉塞する。第１カバーは、フィンそれぞれの２つの端部のうち、ロータの回転方向で先行する端部が存在する側に配置されている。
　本実施形態の減速装置によれば、非制動時、各フィンの先行端部付近の限定的な領域が第１及び第２カバーで覆われ、第１カバーの穴が閉塞される。これにより、各フィンの先行端部に導入されるガス（空気）が少なくなる。そのため、各フィンの先行端部が受けるガス圧力を低減できる。その結果、フィンによる風損を抑制できる。一方、制動時、第１カバーの穴が開放される。これにより、ガス（空気）が外部から穴を通じて各フィンに導入される。その結果、フィンの放熱性能を確保できる。
　更に、本実施形態の減速装置によれば、第１及び第２カバーはロータの回転軸方向の全域を外周側から覆うわけではない。第１及び第２カバーは可動するわけではない。したがって、装置自体の拡大は抑えられる。
　第１カバーに設けられる穴の個数は、複数である限り特に限定しない。ただし、穴の役割は、制動時に外部から各フィンに空気を導入することである。そのため、穴の総面積は大きく、さらに穴の縁部の総長さ（周長の総和）は小さいことが好ましい。穴の縁部の総長さが大きいと、空気が導入される際に縁部で受ける抵抗の影響が大きくなり、穴の総面積を一定とした場合に導入される空気量が相対的に減少するためである。一定の面積を有する単一穴の場合、最も縁長さが小さくなる穴の形状は円形である。そのため、実用的な穴の形状は円形である。ただし、穴の総面積を大きくするために、穴の形状は楕円形、三角形及び四角形のような定形であってもよいし、不定形としてよい。また、穴の位置は特に限定しない。ただし、穴の役割を考慮すれば、穴の位置は各フィンの先行端部に近いことが好ましい。
　本実施形態の減速装置において、ロータの回転軸方向の長さをＷとし、ロータと第２カバーとが重なる領域の回転軸方向の長さをＬとした場合、長さＷに対する長さＬの割合Ｌ／Ｗが、０％を超え、１６％以下である、ことが好ましい。割合Ｌ／Ｗが０％を超えれば、第１及び第２カバーが無いときよりも風損を低減できる。より効果的に風損を低減するには、割合Ｌ／Ｗが６％以上である、ことが好ましい。一方、割合Ｌ／Ｗが１６％以下であれば、第１及び第２カバーが無いときと同等のフィンの放熱性能を確保できる。より好ましくは、割合Ｌ／Ｗが１４％以下である。更に好ましくは、割合Ｌ／Ｗが１２％以下である。
　典型的な例では、カバー切替え機構は、第１カバーに隣接して回転軸回りに回転可能な板状部材を含む。板状部材が第１カバーに対して回転し、板状部材が第１カバーの穴を開放する状態と、板状部材が第１カバーの穴を閉塞する状態と、に切り替わる。この場合、例えば、第１カバーの穴それぞれの位置に対応するように、板状部材に開口が設けられていればよい。開口は、対応の穴よりも大きい限り、その形状は限定しない。
　典型的な例では、カバー切替え機構は、板状部材に加えて、板状部材に接続された流体圧シリンダ、を含む。流体圧シリンダの作動により、板状部材が第１カバーに対して回転する。この回転により、板状部材が第１カバーの穴を開放する状態と、板状部材が第１カバーの穴を閉塞する状態と、に切り替わる。その流体圧シリンダはエアシリンダ、油圧シリンダ等である。
　典型的な例では、減速装置は、複数のポールピースと、磁石保持リングと、ハウジングと、を備える。複数のポールピースは、ロータと永久磁石との隙間に設けられ、回転軸回りに配列されている。磁石保持リングは永久磁石を保持する。ハウジングは、磁石保持リングを回転軸回りに回転可能に支持するとともに、ポールピースを保持する。スイッチング機構は、磁石保持リングに接続された流体圧シリンダを含む。流体圧シリンダの作動により、磁石保持リングがポールピースに対して回転し、ポールピースに対する永久磁石の位置が切り替わる。その流体圧シリンダはエアシリンダ、油圧シリンダ等である。
　上記の典型的な例において、カバー切替え機構の流体圧シリンダとスイッチング機構の流体圧シリンダを兼用することができる。具体的には、スイッチング機構の流体圧シリンダがカバー切替え機構の板状部材にも接続されている。この場合、流体圧シリンダの作動により、磁石保持リングがポールピースに対して回転するとともに、板状部材が第１カバーに対して回転する。これにより、ポールピースに対する永久磁石の位置が切り替わるとともに、板状部材が第１カバーの穴を開放する状態と、板状部材が第１カバーの穴を閉塞する状態と、に切り替わる。このような構成は、部品点数の削減、及び切替え制御の容易性に有用である。
　以下に、本発明の渦電流式減速装置について、その実施形態を詳述する。
　図５は、本発明の実施形態による減速装置の主な構成を模式的に示す断面図である。図６Ａは、その減速装置による非制動時の状態を模式的に示す正面図である。図６Ｂは、その減速装置による制動時の状態を模式的に示す正面図である。図７は、その減速装置における磁石の配列の一例を示す斜視図である。図８Ａは、その減速装置による非制動時の状態を模式的に示す断面図である。図８Ｂは、その減速装置による制動時の状態を模式的に示す断面図である。なお、図５に示す断面は、回転軸に沿った断面である。図８Ａ及び図８Ｂに示す断面は、回転軸に垂直な断面である。
　図５～図８Ｂを参照し、減速装置は、円筒状のロータ１と、ロータ１の内側に配置されたステータ７と、を備える。ロータ１は、制動トルクが付与される制動部材に相当する。ロータ１は、車両の回転軸１０（例：プロペラシャフト、ドライブシャフト等）にアーム５及びホイール６を介して固定される。これにより、ロータ１は回転軸１０と一体で回転する。ロータ１の外周面１ａに複数のフィン８が設けられる。各フィン８はロータ１の回転方向に対して所定の角度（例：３０°～６０°の範囲）で傾斜している（図３参照）。フィン８の役割は、ロータ１に生じた熱を放熱することである。
　ステータ７は、複数の永久磁石３と、円筒状の磁石保持リング２と、複数のポールピース４と、図示しないハウジングと、を含む。磁石保持リング２は、ロータ１と同心状に配設される。磁石保持リング２は、ハウジングによって、回転軸１０回りに回転可能に支持される。ハウジングは、図示しない車両の非回転部（例：トランスミッションカバー）に固定される。
　磁石保持リング２の外周には、複数の永久磁石３が固定される。磁石３は、ロータ１の内周面１ｂと隙間を空けて対向し、回転軸１０回りに配列される。各磁石３の磁極（Ｎ極、Ｓ極）の配置は、回転軸１０を中心とする径方向である。互いに隣接する磁石３同士の磁極の配置は交互に異なる（図７参照）。
　ロータ１の内周面１ｂと磁石３との隙間には、複数の強磁性体のポールピース４が配置される。ポールピース４は、回転軸１０回りに配列される。ポールピース４の回転軸１０回りの配置角度は、磁石３の回転軸１０回りの配置角度と一致する（図８Ａ及び図８Ｂ参照）。ポールピース４は、各々の両側部をハウジングによって保持される。
　磁石保持リング２からは、図示しないレバーが回転軸１０と平行に突出する。そのレバーに、図示しないリンク機構を介して、エアシリンダのピストンロッドが接続される。エアシリンダは流体圧シリンダに相当する。エアシリンダはハウジングに固定される。
　図示しない制御装置からの指令により、エアシリンダは圧縮空気を動力として作動する。エアシリンダの作動によって、ピストンロッドが進退する。ピストンロッドの進退によって、磁石保持リング２が回転し、ポールピース４に対する磁石３の位置が切り替わる。これにより、制動状態と非制動状態とが切り替わる。
　図５、図６Ａ及び図６Ｂを参照し、ロータ１は、２つの端面１ｃ、１ｄを有する。以下の説明では、便宜上、フィン８の先行端部８ａが存在する側の一方の端面１ｃを第１端面ともいう。他方の端面１ｄを第２端面ともいう。ロータ１の第１端面１ｃと隙間ｃ１を空けて対向するように、円板状の第１カバー２１が配置される。第１カバー２１はハウジングに固定される。第１カバー２１には複数の円形の穴２１ａが設けられている。複数の穴２１ａは、同一円周上に一定の間隔を空けて配置される。
　第１カバー２１の外周縁からロータ側に円筒状の第２カバー２２が突出する。第１カバー２１と第２カバー２２は一体である。第２カバー２２とフィン８の頂面８ｃとの間には隙間ｃ２が設けられる。また、ロータ１の回転軸１０方向の長さ（以下、「ロータ全長さ」ともいう）をＷとし、ロータ１と第２カバー２２とが重なる領域の回転軸方向の長さ（以下、「第２カバー重なり長さ」ともいう）をＬとした場合、ロータ全長さＷに対する第２カバー重なり長さＬの割合Ｌ／Ｗは、０％を超え、１６％以下である。
　このように、本実施形態では、各フィン８の先行端部８ａ付近の限定的な領域が第１カバー２１及び第２カバー２２によって覆われている。
　第１カバー２１に隣接して板状部材２３が配置される。板状部材２３は、第１カバー２１に対して回転軸１０回りに回転可能に支持される。板状部材２３には、第１カバー２１の穴２１ａそれぞれの位置に対応するように、複数の切欠き２３ａが設けられている。切欠き２３ａは開口に相当する。切欠き２３ａそれぞれの大きさは穴２１ａそれぞれの大きさよりも大きい。
　板状部材２３からは、図示しないレバーが回転軸１０と平行に突出する。そのレバーに、図示しないリンク機構を介して、上記のエアシリンダのピストンロッドが接続される。つまり、磁石保持リング２と板状部材２３は同一のエアシリンダに接続される。
　エアシリンダの作動によって、ピストンロッドが進退する。ピストンロッドの進退によって、板状部材２３が第１カバー２１に対して回転し、穴２１ａと切欠き２３ａの相対的な位置が切り替わる。これにより、板状部材２３が第１カバー２１の穴２１ａを開放する状態と、板状部材２３が第１カバー２１の穴２１ａを閉塞する状態と、に切り替わる。
　非制動時、図８Ａに示すように、ポールピース４が隣接する磁石３同士を均等に跨ぐ。この状態では、制動トルクは発生しない。
　非制動時の磁石３からの磁束は、次のような状況になる。図８Ａを参照し、互いに隣接する磁石３のうちの一方の磁石３のＮ極から出た磁束は、ポールピース４を通じた後、他方の磁石３のＳ極に達する。他方の磁石３のＮ極から出た磁束は、磁石保持リング２を通じて一方の磁石３のＳ極に達する。つまり、磁石３とロータ１との間に磁気回路は形成されない。したがって、回転軸１０と一体で回転するロータ１に制動トルクは発生しない。
　また、非制動時、図６Ａに示すように、板状部材２３が第１カバー２１の穴２１ａを閉塞した状態になっている。そうすると、第１カバー２１及び第２カバー２２によって、各フィン８の先行端部８ａへの空気の導入が妨げられる。これにより、各フィン８の先行端部８ａに導入される空気が少なくなる。そのため、各フィン８の先行端部８ａが受けるガス圧力を低減できる。その結果、フィン８による風損を抑制できる。
　一方、制動時は、図８Ｂに示すように、非制動時の状態から磁石保持リング２が磁石３の配置角度の半分ほど回転する。この場合、ポールピース４は磁石３と完全に重なる。
　制動時の磁石３からの磁束は、次のような状況になる。図８Ｂを参照し、互いに隣接する磁石３のうちの一方の磁石３のＮ極から出た磁束は、ポールピース４を貫き、ロータ１に達する。ロータ１に達した磁束は、他方の磁石３のＳ極にポールピース４を通じて達する。他方の磁石３のＮ極から出た磁束は、磁石保持リング２を通じて一方の磁石３のＳ極に達する。つまり、円周方向に隣接する磁石３同士、磁石保持リング２、ポールピース４、及びロータ１との間に、磁石３による磁気回路が形成される。このような磁気回路が、円周方向の全域にわたり、交互にその磁束の向きを逆向きにして形成される。この場合、ロータ１の内周面に渦電流が発生する。これにより、回転軸１０と一体で回転するロータ１に回転方向と逆向きの制動トルクが発生する。更に、ロータ１が発熱する。
　また、制動時、図６Ｂに示すように、非制動時の状態から板状部材２３が回転する。そうすると、板状部材２３の切欠き２３ａが第１カバー２１の穴２１ａと一致し、穴２１ａを開放した状態になる。これにより、空気が外部から穴２１ａを通じて各フィン８に導入される。その結果、フィン８の放熱性能を確保できる。ロータ１に生じた熱は、各フィン８から外部に放出される。
　本実施形態の減速装置による効果を確認するため、熱流体解析を実施した。
　［試験条件］
　前記図５～図８Ｂに示す第１及び第２カバーを備えた減速装置の解析モデルを作製した。解析では、第２カバー重なり長さＬを種々変更した。比較例１として、一般的な減速装置を想定し、第１及び第２カバーを無くした。比較例２として、特許文献１及び２に記載された減速装置を想定し、ロータ全長さＷに対する第２カバー重なり長さＬの割合Ｌ／Ｗが５０％となるように、第２カバー重なり長さＬを設定した。
　解析で用いた主な諸特性は下記のとおりである。
・ロータの回転数：３０００ｒｐｍ
・ロータ全長さＷ：１．０００
・フィンを含めたロータの外周半径Ｒ：２．５５２
・第１カバーとロータの第１端面との隙間ｃ１：０．０５８
・第２カバーとフィンの頂面との隙間ｃ２：０．０５８
・第１カバーの穴の半径ｒ：０．０８１
・回転軸の軸心から第１カバーの穴の中心までの距離置Ｘ：２．３４４
・第１カバーの穴の個数：４０個
　ここで、単位の記載が無い特性Ｗ、Ｒ、ｃ１、ｃ２、ｒ及びＸの数値は、ロータ全長さＷを基準１．０００とした比を表わす。
　［評価方法］
　非制動時のフィンによる風損、及び制動時のフィンの放熱性能を評価した。風損の評価のために、全フィンが気流より圧力を受けることによってロータに生じる抵抗トルクを算出した。抵抗トルクが低いほど、風損の抑制が優れることを意味する。したがって、抵抗トルクを比較することにより風損を評価することができる。なお、風損を評価するための解析では、非制動時の状態を想定し、第１カバーの穴を閉塞させた。
　放熱性能の評価のために、ロータの外周側で表出した面（全フィン及びロータの外周面）の平均熱伝達率を算出した。ここで、表出面の平均熱伝達率と表出面の総面積との積算値が表出面からの放熱量を示す。放熱量が大きいほど、放熱性能が優れることを意味する。本解析では、表出面の総面積が一律であるため、平均熱伝達率が大きいほど、放熱性能が優れることを意味する。したがって、平均熱伝達率を比較することにより放熱性能を評価することができる。なお、放熱性能を評価するための解析では、制動時の状態を想定し、第１カバーの穴を開放させた。
　［結果］
　図９は、非制動時の風損に関する評価結果を示す図である。図１０は、制動時の放熱性能に関する評価結果を示す図である。図９では、横軸に、ロータ全長さＷに対する第２カバー重なり長さＬの割合Ｌ／Ｗを示す。縦軸に、風損の指標となる抵抗トルクを示す。なお、縦軸の抵抗トルクの数値は、比較例１（第１及び第２カバー無し）の抵抗トルクに対する割合（％）を示す。図１０では、横軸に、図９と同様に、ロータ全長さＷに対する第２カバー重なり長さＬの割合Ｌ／Ｗを示す。縦軸に、放熱性能の指標となる平均熱伝達率を示す。なお、図１０の縦軸の平均熱伝達率の数値は、比較例１（第１及び第２カバー無し）の平均熱伝達率に対する割合（％）を示す。
　図９に示すように、割合Ｌ／Ｗが６％程度まで増加する間、風損が急激に減少した。更に割合Ｌ／Ｗが増加しても、風損の減少はほとんど認められなかった。この結果から、各フィンの先行端部付近の領域を第１及び第２カバーによって覆えば、フィンによる風損を抑制できることがわかった。したがって、割合Ｌ／Ｗが０％を超えれば、好ましくは６％以上であれば、フィンによる風損を抑制できる。
　一方、図１０に示すように、割合Ｌ／Ｗが増加すると、放熱性能がほぼ単調に減少することがわかった。特に、割合Ｌ／Ｗが１６％以下であれば、放熱性能の低下を１０％以内に抑えることができた。したがって、割合Ｌ／Ｗが１６％以下であれば、好ましくは１４％以下であれば、より好ましくは１２％以下であれば、放熱性能を確保できる。
　その他、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
　本発明は、永久磁石を用いた渦電流式減速装置に有用である。
　　１　ロータ
　　１ａ　ロータの外周面
　　１ｂ　ロータの内周面
　　１ｃ　ロータの端面（第１端面）
　　１ｄ　ロータの端面（第２端面）
　　２　磁石保持リング
　　３　永久磁石
　　４　ポールピース
　　５　アーム
　　６　ホイール
　　７　ステータ
　　８　フィン
　　８ａ　フィンの端部（先行端部）
　　８ｂ　フィンの端部
　　８ｃ　フィンの頂面
　　１０　回転軸
　　２１　第１カバー
　　２１ａ　穴
　　２２　第２カバー
　　２３　板状部材
　　２３ａ　切欠き

Claims (7)

  1. 　回転軸に取り付けられた円筒状のロータと、
    　前記ロータの外周面に設けられ、前記ロータの回転方向に対して傾斜した複数のフィンと、
    　前記ロータの内周面と隙間を空けて対向するように前記回転軸回りに配列された複数の永久磁石と、
    　前記永久磁石と前記ロータとの間に磁気回路が形成される制動状態と、前記永久磁石と前記ロータとの間に磁気回路が形成されない非制動状態と、に切り替えるスイッチング機構と、
    　前記ロータの２つの端面のうちの一方の端面と隙間を空けて対向し、複数の穴を有する円板状の第１カバーと、
    　前記第１カバーの外周縁から前記ロータ側に突出する円筒状の第２カバーと、
    　前記制動状態のときに前記第１カバーの前記穴を開放し、前記非制動状態のときに前記第１カバーの前記穴を閉塞するカバー切替え機構と、を備え、
    　前記第１カバーは、前記フィンそれぞれの２つの端部のうち、前記ロータの回転方向で先行する端部が存在する側に配置されている、渦電流式減速装置。
  2. 　請求項１に記載の渦電流式減速装置であって、
    　前記ロータの前記回転軸方向の長さをＷとし、前記ロータと前記第２カバーとが重なる領域の前記回転軸方向の長さをＬとした場合、前記長さＷに対する前記長さＬの割合Ｌ／Ｗが、０％を超え、１６％以下である、渦電流式減速装置。
  3. 　請求項２に記載の渦電流式減速装置であって、
    　前記割合Ｌ／Ｗが６％以上である、渦電流式減速装置。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の渦電流式減速装置であって、
    　前記カバー切替え機構は、前記第１カバーに隣接して前記回転軸回りに回転可能な板状部材を含み、
    　前記板状部材が前記第１カバーに対して回転し、前記板状部材が前記第１カバーの前記穴を開放する状態と、前記板状部材が前記第１カバーの前記穴を閉塞する状態と、に切り替わる、渦電流式減速装置。
  5. 　請求項４に記載の渦電流式減速装置であって、
    　前記カバー切替え機構はさらに、前記板状部材に接続された流体圧シリンダ、を含み、
    　前記流体圧シリンダの作動により、前記板状部材が前記第１カバーに対して回転し、前記板状部材が前記第１カバーの前記穴を開放する状態と、前記板状部材が前記第１カバーの前記穴を閉塞する状態と、に切り替わる、渦電流式減速装置。
  6. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の渦電流式減速装置であって、
    　前記減速装置は、
    　前記ロータと前記永久磁石との前記隙間に設けられ、前記回転軸回りに配列された複数のポールピースと、
    　前記永久磁石を保持する磁石保持リングと、
    　前記磁石保持リングを前記回転軸回りに回転可能に支持するとともに、前記ポールピースを保持するハウジングと、を備え、
    　前記スイッチング機構は、前記磁石保持リングに接続された流体圧シリンダを含み、
    　前記流体圧シリンダの作動により、前記磁石保持リングが前記ポールピースに対して回転し、前記ポールピースに対する前記永久磁石の位置が切り替わる、渦電流式減速装置。
  7. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の渦電流式減速装置であって、
    　前記減速装置は、
    　前記ロータと前記永久磁石との前記隙間に設けられ、前記回転軸回りに配列された複数のポールピースと、
    　前記永久磁石を保持する磁石保持リングと、
    　前記磁石保持リングを前記回転軸回りに回転可能に支持するとともに、前記ポールピースを保持するハウジングと、を備え、
    　前記スイッチング機構は、前記磁石保持リングに接続された流体圧シリンダを含み、
    　前記カバー切替え機構は、前記第１カバーに隣接して前記回転軸回りに回転可能な板状部材を含み、
    　前記流体圧シリンダは、更に前記板状部材に接続されており、
    　前記流体圧シリンダの作動により、前記磁石保持リングが前記ポールピースに対して回転するとともに、前記板状部材が前記第１カバーに対して回転し、これにより、前記ポールピースに対する前記永久磁石の位置が切り替わるとともに、前記板状部材が前記第１カバーの前記穴を開放する状態と、前記板状部材が前記第１カバーの前記穴を閉塞する状態と、に切り替わる、渦電流式減速装置。
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