JP2000262040A - 渦電流減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 案内筒の加工が容易であり、軽量化とコスト
低減に役立つ渦電流減速装置を得る。 【解決手段】渦電流減速装置として、回転軸２に結合し
た制動ドラム８と、制動ドラム８の内部に配設した少く
とも１つの可動の磁石支持筒２５と、磁石支持筒２５の
外周面に周方向等間隔に結合した多数の磁石１５と、磁
石１５の外面を覆いかつ磁石１５と相対向する強磁性板
４１を有する案内筒２１とを備え、磁石１５からの磁界
に基づく渦電流により制動ドラム８に制動力を発生させ
る。案内筒８の外側案内筒２２を強磁性体のステンレス
鋼の薄板からなる構成し、外側案内筒２２の内周面また
は外周面に強磁性板４１を結合し、外側案内筒２２の強
磁性板４１と接しない部分を高温状態から急冷すること
により非磁性オーステナイト相にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の摩擦ブレーキ
を補助する渦電流減速装置、特に製造が簡単な、磁石を
保護するための案内筒を備えた渦電流減速装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の１つまたは複数の磁石支持筒を備
えた渦電流減速装置では、非制動時に磁石（永久磁石、
以下同じ）の磁束が外へ洩れないようにするために、強
磁性板をかなり厚く（約１０〜１６ｍｍ）しなければな
らない。このため、アルミニウム鋳物の中に強磁性板を
鋳込んだり、非磁性体のステンレスから案内筒を金型プ
レスにより成形し、案内筒に設けた多数の開口に強磁性
板を嵌挿しかつ溶接により結合している。前者の方法は
製造上困難な点があり、アルミニウム鋳造品の歩留りが
悪く、製造経費が嵩む。後者の方法も案内筒に各強磁性
板を溶接する点で製造経費の削減が難しい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
問題に鑑み、案内筒の加工が容易であり、軽量化とコス
ト低減に役立つ、渦電流減速装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成は回転軸に結合した制動ドラムと、該
制動ドラムの内部に配設した少くとも１つの可動の磁石
支持筒と、該磁石支持筒の外周面に周方向等間隔に結合
した多数の磁石と、該磁石の外面を覆いかつ磁石と相対
向する強磁性板を有する案内筒とを有し、前記磁石から
の磁界に基づく渦電流により前記制動ドラムに制動力を
発生させる渦電流減速装置において、前記案内筒を強磁
性体のステンレス鋼の薄板で構成し、前記案内筒に前記
強磁性板を結合し、前記案内筒の前記強磁性板と接しな
い部分を高温状態から急冷することにより非磁性オース
テナイト相にしたことを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明では磁石の外面を一周する
ように覆いかつ強磁性板（ポールピース）を支持する案
内筒（外側案内筒）を、強磁性体のステンレス鋼の薄板
から構成し、案内筒の外周面に磁石と対向するように強
磁性板を溶接により結合する。案内筒の強磁性板と接し
ない部分を、高周波加熱などの方法により局部的に加熱
し、温度８００℃以上の高温状態から急冷することによ
り非磁性オーステナイト相に形成する。これにより、従
来の案内筒と同じ機能が得られ、製造に際し不良品の発
生が少く、軽量化にも役立つ。この強磁性体のステンレ
ス鋼は、例えば１３クロム（Cr）系ステンレス鋼などが
ある。

【０００６】強磁性板を案内筒の内周面に磁石と対向す
るように結合してもよい。また磁石と対向する強磁性板
を、内外２つの案内筒の間に挟むように結合してもよ
い。

【０００７】また、制動ドラムの強磁性板と対向しない
部分に、銅などの良伝導体を貼り付け、渦電流が流れや
すくなるようにしてもよい。

【０００８】

【実施例】図１に示すように、本発明による渦電流減速
装置は、例えば車両用変速機の出力回転軸２にスプライ
ン嵌合した取付フランジ３に、制動ドラム８のボス部５
のフランジ５ａと、駐車ブレーキの制動ドラム４の端壁
板とを一緒に複数のボルト６とナツトにより締結され
る。ボス部５から径外方へ突出する多数の支持腕７の先
端に、多数の冷却フイン９を外周面に備える制動ドラム
８の基端部ないし右端部が溶接などにより結合される。
制動ドラム８の開放端部ないし左端部の端壁面には銅な
どの良伝導体からなる環状体ないし環状板１０が結合さ
れ、制動ドラム８の内周面の強磁性板（ポールピース）
４１と対向しない左端部に、環状板１０と一体の環状体
ないし環状板１１が結合される。制動ドラム８の内周面
の強磁性板４１と対向しない右端部にも、同様の環状体
ないし環状板１２が結合される。各環状板１０〜１２は
制動ドラム８の内部を流れる渦電流に軸方向の広がりを
もたせ、制動トルクを増大させる。

【０００９】制動ドラム８の内部には、断面長方形の内
空部を有する案内筒２１が配設される。案内筒２１は非
磁性体からなる側壁２４と内側案内筒２３とを有する断
面Ｌ字形の筒部分と、非磁性体の環状板からなる側壁２
４ａとを複数のボルトにより結合し、薄板からなる外側
案内筒２２の両側縁部２０を、好ましくは径内方へ折り
曲げたうえ側壁２４，２４ａに固定される。外側案内筒
２２の外周面には、制動ドラム８の内周面に対向する多
数の強磁性板４１が周方向等間隔に溶接、ろう付けなど
により結合される。

【００１０】本発明では外側案内筒２２は強磁性体のス
テンレス鋼、例えば１３クロム系ステンレス鋼の薄板か
ら構成され、外側案内筒２２に強磁性板４１を結合する
磁性部分４１ｂと、強磁性板４１を結合しない非磁性部
分４１ａとが周方向に交互に配して形成される。具体的
には、図２に示すように、各非磁性部分４１ａとされる
部分を温度８００℃に加熱した後、急冷して非磁性のオ
ーステナイト相にする。好ましくは、薄肉部分４１ａに
非磁性体からなる断面Ｕ字状の補強板５１を取り付け
る。磁性部分４１ｂの周方向寸法は非磁性部分４１ａの
周方向寸法よりも長くする。強磁性板４１の外面の面積
は内面の面積よりも狭くするのが好ましい。

【００１１】図１に示すように、案内筒２１の内空部に
は、磁性体からなる可動の磁石支持筒２５と不動の磁石
支持筒２６とが収容される。可動の磁石支持筒２５は軸
受２５ａにより内側案内筒２３に正逆回動可能に支持さ
れ、磁石支持筒２６はボルトなどにより内側案内筒２３
に固定される。各磁石支持筒２５，２６の外周面には各
強磁性板４１に対向する磁石１５，１６が周方向等間隔
に、かつ強磁性板４１に対向する極性が周方向に交互に
異なるように結合される。図２に示すように、各磁石１
５は磁石支持筒２５の外周面に重ね合され、かつ周方向
に隣接する磁石１５の間に保持具２９を挟み、かつ磁石
１５の前後端壁に形成した肩部１５ａへ保持具２９を重
ね合せ、ボルト２８により磁石支持筒２５へ締結され
る。磁石１６も同様に磁石支持筒２６に結合される。

【００１２】可動の磁石支持筒２５を正逆回動するため
の流体圧アクチユエータ３１は、側壁２４と一体に形成
したシリンダ３２にピストン３３を嵌挿して両端室を区
画し、ピストン３３に結合したロツドの外端を、磁石支
持筒２５から側壁２４のスリツト３５を経て外部へ突出
する腕３４に連結される。

【００１３】上述の渦電流減速装置において、非制動
時、軸方向に並ぶ磁石支持筒２５の磁石１５と磁石支持
筒２６の磁石１６との、強磁性板４１に対する極性が互
いに逆の状態にあり、図１に示すように、磁石支持筒２
５，２６と強磁性板４１との間に短絡的磁気回路ｚが生
じる。したがつて、磁石１５，１６の磁界は制動ドラム
８に及ばないので、制動ドラム８に制動トルクは発生し
ない。制動時、流体圧アクチユエータ３１により磁石支
持筒２５を磁石１５の配列ピツチだけ回動すると、各磁
石支持筒２５，２６の磁石１５，１６の強磁性板４１に
対する極性が同じになる。回転する制動ドラム８が磁石
１５，１６からの磁界を横切る時、制動ドラム８に渦電
流に基づく制動トルクが発生する。この時、図２に示す
ように、制動ドラム８と磁石支持筒２５，２６（図１参
照）との間に磁気回路ｗが生じる。

【００１４】しかし、実際には制動ドラム８の高速回転
中は、磁気回路ｗは制動ドラム８の矢印ｘで示す回転方
向へ引きずられたような格好になるので、後述するよう
に、強磁性板４１の側面断面の形状は長方形にするより
も、制動ドラム８の中速回転域では図３に示すような形
状が好ましく、また、制動ドラム８の高速回転域では図
４，５に示すような形状が好ましい。

【００１５】図３に示す実施例では、強磁性板４１の前
端面（制動ドラム８の回転方向前方の端面）４８の外周
側を切除して傾斜面４８ａを形成し、同様に強磁性板４
１の後端面４９の外周側を切除して傾斜面４９ａを形成
することにより、磁石１５，１６（図１参照）からの磁
束を絞つて（磁束密度を高めて）制動ドラム８へ導き、
制動トルクを高めることができる。図４に示す実施例で
は、強磁性板４１の前端面４８と後端面４９を制動ドラ
ム８の矢印ｘで示す回転方向へ傾け、全体として平行４
辺形状に構成することにより、制動ドラム８の高速回転
での磁石１５，１６（図１参照）からの磁束を強磁性板
４１の前端部（制動ドラム８の回転方向）へ絞り込むこ
とができる。図５に示す実施例では、強磁性板４１の外
面４６の後半部分を切除して段部４６ａを形成したもの
であり、制動ドラム８の高速回転で磁石１５，１６（図
１参照）からの磁束を強磁性板４１の前端部へ一層絞り
込んで制動ドラム８へ及ぼすことができる。

【００１６】図６に示す実施例では、図３〜５に示す実
施例とは逆に、強磁性体のステンレス鋼の薄板からなる
外側案内筒２２の内周面に強磁性板４１を結合したもの
である。外側案内筒２２には予め強磁性板４１を結合す
る磁性部分４１ｂを残し、非磁性部分４１ａにする部分
を、温度８００℃以上の高温状態にしてから急冷するこ
とにより、非磁性オーステナイト相にする。図７に示す
実施例では、外側案内筒２２を強磁性体のステンレス鋼
の薄板からなる内外２つの筒部分から構成し、内外２つ
の筒部分の間に強磁性板４１を挟むように結合し、外側
案内筒２２の強磁性板４１と接しない非磁性部分４１ａ
を、高温状態から急冷することにより非磁性オーステナ
イト相にする。

【００１７】以上の実施例では、案内筒２１の内空部に
可動の磁石支持筒２５と不動の磁石支持筒２６とを収容
しているが、本発明は案内筒２１の内空部に可動の磁石
支持筒２５だけを収容する渦電流減速装置にも適用でき
る。図８，９に示すように、強磁性体のステンレス鋼の
薄板からなる外側案内筒２２の各非磁性部分４１ａは、
温度８００℃以上の高温状態にしてから急冷することに
より、非磁性オーステナイト相に形成する。磁石支持筒
２５の外周面には、各強磁性板４１に２つずつ磁石１５
が対向し、かつ強磁性板４１に対向する磁石１５の極性
が周方向に２つずつ異なるように結合される。非制動
時、周方向に並ぶ極性の異なる２つの磁石１５が強磁性
板４１に対向し、強磁性板４１と磁石支持筒２５との間
に短絡的磁気回路ｚが生じ、制動ドラム８には磁界を及
ぼさない。制動時は、磁石支持筒２５を磁石１５の配列
ピツチだけ回動すると、図９に示すように、制動ドラム
８と磁石支持筒２５との間に磁気回路ｗが生じ、制動ド
ラム８に制動トルクが発生する。

【００１８】図１０，１１に示すように、強磁性体のス
テンレス鋼の薄板からなる外側案内筒２２には、制動ド
ラム８の常用される回転数に応じて強磁性板４１の側面
断面形状を図３〜５の実施例と同様に変更することがで
きる。また、強磁性板４１は、図１２に示すように外側
案内筒２２の内周面に結合するか、図１３に示すように
内外２つの外側案内筒２２の間へ挟むように結合しても
よい。

【００１９】図１４に示す実施例では、強磁性体のステ
ンレス鋼の薄板からなる外側案内筒２２に、非磁性部分
４１ａと磁性部分４１ｂとが形成され、磁性部分４１ｂ
に強磁性板４１が結合される。案内筒２１（図１参照）
の内空部に可動の磁石支持筒２５だけが収容され、磁石
支持筒２５の外周面には各強磁性板４１に対向しかつ極
性が周方向に交互に異なるように磁石１５が結合され
る。非制動時、図２に示すのと同じ関係位置、すなわち
各磁石１５が全面的に強磁性板４１に対向する制動位置
から、磁石支持筒２５を磁石１５の半配列ピツチだけ回
動し、周方向に並ぶ極性が異なる２つの磁石１５が共通
の強磁性板４１に部分的に対向するようにすれば、２つ
の磁石１５の内外面を挟む磁石支持筒２５と強磁性板４
１との間に短絡的磁気回路ｚが生じ、制動ドラム８には
磁界が及ばない。

【００２０】図１５に示すように、本発明は磁石支持筒
２５を流体圧アクチユエータ３１により制動ドラム８の
内部へ押し込んだ制動位置と、制動ドラム８の内部から
引き出した非制動位置とに切り換える形式の渦電流減速
装置にも適用できる。案内筒２１は普通鋼などの軟磁性
体からなる外側案内筒１９と側壁２４とを有する断面逆
Ｌ字形の筒部分と、非磁性体からなる内側案内筒２３
と、非磁性体からなる側壁２４ａと、強磁性体のステン
レス鋼の薄板からなる外側案内筒２２とを結合して、断
面長方形の内空部２１ａを形成される。外側案内筒２２
の内周面に多数の強磁性板４１が周方向等間隔に結合さ
れ、強磁性板４１と強磁性板４１との間の非磁性部分４
１ａは、温度８００℃以上の高温状態にしてから急冷す
ることにより非磁性オーステナイト相にされる。各強磁
性板４１に対向する磁石１５を結合する磁石支持筒２５
が内空部２１ａに収容される。磁石支持筒２５は内側案
内筒２３に沿つて往復動可能に支持される。

【００２１】流体圧アクチユエータ３１のピストン３３
から側壁２４を貫通して内空部２１ａへ延びるロツド３
４ａが、磁石支持筒２５に結合される。流体圧アクチユ
エータ３１はシリンダ３２が制動ドラム８の軸方向に配
設され、かつ端壁を側壁２４に結合される。制動ドラム
８については図１に示すものと同様である。非制動時、
図１５に示す制動位置から磁石支持筒２５を制動ドラム
８の外部へ引き出すと、外側案内筒１９と磁石支持筒２
５との間に短絡的磁気回路が形成され、制動ドラム８に
は磁界が及ばない。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上述のように、回転軸に結合し
た制動ドラムと、該制動ドラムの内部に配設した少くと
も１つの可動の磁石支持筒と、該磁石支持筒の外周面に
周方向等間隔に結合した多数の磁石と、該磁石の外面を
覆いかつ磁石と相対向する強磁性板を有する案内筒とを
有し、前記磁石からの磁界に基づく渦電流により前記制
動ドラムに制動力を発生させる渦電流減速装置におい
て、前記案内筒を強磁性体のステンレス鋼の薄板で構成
し、前記案内筒に前記強磁性板を結合し、前記案内筒の
前記強磁性板と接しない部分を高温状態から急冷するこ
とにより非磁性オーステナイト相にしたので、案内筒の
加工が簡単になり、強磁性板をアルミニウムなどの外側
案内筒へ鋳込む従来例のものに比べて歩留りが良く、加
工経費を節減でき、軽量化にも役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される渦電流減速装置の正面断面
図である。

【図２】同渦電流減速装置の要部を示す側面断面図であ
る。

【図３】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側
面断面図である。

【図４】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側
面断面図である。

【図５】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す側
面断面図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る渦電流減速装置の側
面断面図である。

【図７】本発明の第３実施例に係る渦電流減速装置の側
面断面図である。

【図８】本発明が適用される他の形式の渦電流減速装置
を示す側面断面図である。

【図９】同渦電流減速装置の制動状態を示す側面断面図
である。

【図１０】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す
側面断面図である。

【図１１】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す
側面断面図である。

【図１２】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す
側面断面図である。

【図１３】同渦電流減速装置の部分的変更実施例を示す
側面断面図である。

【図１４】本発明が適用される他の形式の渦電流減速装
置を示す側面断面図である。

【図１５】本発明が適用される他の形式の渦電流減速装
置を示す正面断面図である。

【符号の説明】

２：回転軸 ５：ボス部 ７：支持腕 ８：制動ドラム
１０〜１２：良伝導体の環状板 １５，１６：磁石
２１：案内筒 ２２：外側案内筒 ２３：内側案内筒
２４，２４ａ：側壁 ２５，２６：磁石支持筒 ２９：
保持具 ３１：流体圧アクチユエータ ４１：強磁性板
４１ａ：非磁性部分 ４１ｂ：磁性部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に結合した制動ドラムと、該制動ド
   ラムの内部に配設した少くとも１つの可動の磁石支持筒
   と、該磁石支持筒の外周面に周方向等間隔に結合した多
   数の磁石と、該磁石の外面を覆いかつ磁石と相対向する
   強磁性板を有する案内筒とを有し、前記磁石からの磁界
   に基づく渦電流により前記制動ドラムに制動力を発生さ
   せる渦電流減速装置において、前記案内筒を強磁性体の
   ステンレス鋼の薄板で構成し、前記案内筒に前記強磁性
   板を結合し、前記案内筒の前記強磁性板と接しない部分
   を高温状態から急冷することにより非磁性オーステナイ
   ト相にしたことを特徴とする渦電流減速装置。
2. 【請求項２】回転軸に結合した制動ドラムと、該制動ド
   ラムの内部に配設した少くとも１つの可動の磁石支持筒
   と、該磁石支持筒の外周面に周方向等間隔に結合した多
   数の磁石と、該磁石の外面を覆いかつ磁石と相対向する
   強磁性板を有する案内筒とを有し、前記磁石からの磁界
   に基づく渦電流により前記制動ドラムに制動力を発生さ
   せる渦電流減速装置において、前記案内筒を強磁性体の
   ステンレス鋼の薄板からなる内外２つの筒部分から構成
   し、内外２つの筒部分の間に前記強磁性板を挟むように
   結合し、前記案内筒の前記強磁性板と接しない部分を高
   温状態から急冷することにより非磁性オーステナイト相
   にしたことを特徴とする渦電流減速装置。
3. 【請求項３】前記強磁性板の外面の面積を内面の面積よ
   りも狭くした、請求項１，２に記載の渦電流減速装置。
4. 【請求項４】前記制動ドラムの内周面の前記強磁性板に
   対向しない少くとも一方の端部に、銅などの良伝導体か
   らなる環状体を結合した、請求項１，２および３に記載
   の渦電流減速装置。