JP2000308330A - 渦電流減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟磁性体または強磁性体からなる案内筒に、
従来の強磁性板に相当する厚肉の部分を一体に形成し
た、製造が簡単で安価な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１対の制動円板３と、１対の制動円板３の間にあつ
て車体などの非回転部分に取り付けられかつ回転軸方向
の断面が長方形の内空部を有する非磁性体からなる案内
筒５と、案内筒５の内空部に正逆回動可能に少くとも１
つの磁石支持輪１０と、磁石支持輪１０に周方向等間隔
に結合した多数の磁石１３と、案内筒５の両側壁６ａの
各磁石１３と対向する部分に結合した磁性体からなる磁
性板６とを備え、制動円板３に磁石１３からの磁界に基
づく渦電流により制動力を発生させる。案内筒５の両側
壁６ａを軟磁性体からなる薄板により構成し、両側壁６
ａの内面または外面の磁石１３と対向する部分に磁性板
６を結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば車両の摩擦ブ
レーキを補助する渦電流減速装置、特に構成が簡単で製
造が容易な磁性板と一体的な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】特公平６−１０１９２２号公報にあるよ
うな回転軸に結合した１対の制動円板の間に永久磁石
（以下単にこれを磁石という）を有する磁石支持輪を備
えた渦電流減速装置では、非制動時に磁石からの磁界が
外へ洩れないように、磁石を覆う強磁性板をかなり厚く
（一般的には１０〜１６ｍｍ）しなければならず、この
ためアルミニウム鋳物からなる案内筒に強磁性板を鋳込
んだり、非磁性のステンレスを円板状に金型プレスによ
り成形したうえ周方向等間隔に多数の開口を設け、該開
口に強磁性板を嵌合したうえ溶接していた。前者の方法
はアルミニウム鋳物への鋳込み不良率が高く、後者の方
法は溶接に手数が掛るので加工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、軟磁性体または強磁性体からなる案内筒の
側壁に、従来の強磁性板に相当する磁性板を結合した、
製造が簡単で安価な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１対の制動円板
と、該１対の制動円板の間にあつて車体などの非回転部
分に取り付けられかつ回転軸方向の断面が長方形の内空
部を有する非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の内空
部に正逆回動可能に少くとも１つの磁石支持輪と、該磁
石支持輪に周方向等間隔に結合した多数の磁石と、前記
案内筒の両側壁の前記各磁石と対向する部分に結合した
磁性体からなる磁性板とを有し、前記制動円板に前記磁
石からの磁界に基づく渦電流により制動力を発生させる
渦電流減速装置において、前記案内筒の両側壁を軟磁性
体からなる薄板により構成し、両側壁の内面または外面
の前記磁石と対向する部分に前記磁性板を結合したこと
を特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明では非磁性体からなる案内
筒の断面長方形の内空部に、磁石支持筒を正逆回動可能
に支持し、磁石の外面を覆う案内筒の両側壁を軟磁性体
からなる薄板から構成し、両側壁の内面または外面の磁
石と対向する部分に、溶接などにより磁性板を結合す
る。両側壁は磁性板よりも極く薄い板からなるから、制
動時、磁石から制動ドラムへ到達しないで側壁を経て短
絡的磁気回路を形成する磁束は後く僅かである。

【０００６】

【実施例】図１は本発明による渦電流減速装置の正面断
面図、図２は同側面図、図３は同平面展開断面図であ
る。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に結合される１対の導体からなる制動円
板３と、１対の制動円板３の間に配設される非磁性体か
らなる案内筒５と、案内筒５の内空部に相対回動可能に
支持した非磁性体からなる内外１対の磁石支持輪８，１
０とを備えている。制動円板３はボス３ａを回転軸２に
スプライン嵌合して固定され、ボス３ａと、ボス３ａか
ら放射状に延びる複数のスポーク３ｂと、放射状に延び
る複数の通風路３ｃを有する制動円板３とが、例えば鋳
造により一体に形成される。制動円板３の外周縁部と内
周縁部の磁性板（ポールピース）６と対向しない部分
に、銅などの良伝導体からなる環状体ないし環状板２
３，２４が結合される。各環状板２３，２４は制動円板
３の内部を流れる渦電流に径方向の広がりをもたせ、制
動トルクを増大させる。

【０００７】案内筒５は断面長方形の内空部を備えてい
る。具体的には、非磁性体からなる外筒２１と内筒２２
とに、環状の側壁６ａを結合してなる。側壁６ａは鋼材
などの軟磁性体からなる薄板により構成される。内筒２
２はボス５ａから放射方向に延びる複数のスポーク５ｂ
と一体に形成され、ボス５ａが軸受４により回転軸２に
支持される。案内筒５は適当な手段により例えば車両変
速機の歯車箱に固定される。案内筒５の両側壁６ａの内
面に多数の磁性板（ポールピース）６が周方向等間隔に
溶接などにより結合される。多数の磁石１２を支持する
内側の磁石支持輪８は、案内筒５の内部に軸受７により
回動可能に支持される。多数の磁石１３を支持する外側
の磁石支持輪１０は、内側の磁石支持輪８の外周壁に軸
受９により回動可能に支持される。磁石支持輪８，１０
の両側面に潤滑油を含浸させた薄い滑り板１４が結合さ
れ、磁性板６の内面に摺接される。

【０００８】図２に示すように、内側の磁石支持輪８は
アルミニウムなどの非磁性体からなり、扇形をなす磁石
１２が、各磁性板６と対向しかつ磁性板６に対する極性
が周方向に交互に異なるように配設される。好ましく
は、磁石１２は磁石支持輪８に鋳込まれる。外側の磁石
支持輪１０も同様に多数の磁石１３が各磁性板６と対向
しかつ磁性板６に対する極性が周方向に交互に異なるよ
うに配設される。磁石支持輪１０の外周壁に形成した部
分歯車１８に、案内筒５に固定した電動機１６のピニオ
ン１５が噛み合され、磁石支持輪１０は磁石１３の配列
ピツチｐだけ正逆回動可能とされる。しかし、磁石支持
輪８を磁石１２の配列ピツチｐだけ正逆回動可能に支持
してもよい。

【０００９】各磁性板６は内外１対の磁石１２，１３の
側面を覆う面積の扇形のものであり、図３に示すよう
に、案内筒５の両側壁６ａを軟磁性体から構成し、両側
壁６ａの内面に磁石１２，１３と対向する磁性板６を結
合する。

【００１０】次に、本発明による渦電流減速装置の作動
について説明する。１対の制動円板３が回転軸２と一緒
に回転されるのに対し、図１に示すように、非制動時、
内外の磁石１２，１３の磁性板６に対する極性が異なる
配列では、左右２対の磁性板６の間で短絡的磁気回路ｚ
が生じ、制動円板３に磁界を及ぼさない。１対の磁性板
６は磁石１２，１３を両側から全面的に挟む状態にある
から、制動円板３への洩れ磁束は殆ど生じず、制動円板
３は引きずりトルクを受けない。

【００１１】制動時、電動機１６により外側の磁石支持
輪１０を磁石１２，１３の配列ピツチｐだけ回動する
と、図２に示すように、内外の磁石１２，１３の磁性板
６に対する極性が同じになる。したがつて、図３に示す
ように、内側の磁石１２と外側の磁石１３（磁石１２は
図２を参照）が、等しく磁性板６を経て制動円板３に磁
界を及ぼす。回転する制動円板３が磁界を横切る時、制
動円板３に渦電流が発生し、制動円板３が制動トルクを
受ける。この時、各磁石１３から磁性板６、制動円板
３、隣りの磁性板６、隣りの磁石１３、反対側の磁性板
６、反対側の制動円板３、隣りの磁性板６へと磁気回路
ｗが生じる。磁石１２も左右１対の制動円板３の間に同
様の磁気回路を発生する。

【００１２】上述のように、案内筒５の両側壁６ａの磁
性板６は、内外の磁石支持輪８，１０の磁石の配列ピツ
チの回転差動により、回転軸２を含む面で短絡的磁気回
路ｚを形成する非制動状態と、案内筒５の側壁６ａから
制動円板３に磁界を及ぼす磁気回路ｗを形成する制動状
態とに切り換える。

【００１３】図４〜６に示すように、短絡的磁気回路ｚ
を形成する時、磁性板６の径方向中央部分の肉厚を、内
外周縁部よりも厚くすれば、径方向中央部分の磁束密度
が他に比べて密になるので、より効率的な短絡的磁気回
路ｚが形成され、制動円板３に及ぶ洩れ磁束を一層効率
的に減じることができる。図４に示す変更実施例では、
磁性板６の径方向中央部分の肉厚を厚くし、その分だけ
磁石１２，１３の互いに接する部分（軸受９に隣接する
部分）で薄くなるようテーパ状にしたものである。図５
に示す変更実施例では、磁性板６を中央部分の肉厚が厚
く、内外周縁部の肉厚が薄くなるように階段状にしたも
のであり、磁性板６の内面に対応して磁石１２，１３は
断面Ｔ字形とされる。図６に示す変更実施例では、磁性
板６の内面が円弧状に突出される。図７に示す変更実施
例では、逆に側壁６ａの外面に磁性板６が結合され、か
つ磁性板６の外面が山形に突出され、磁性板６の外面に
対応して、制動円板３にはＶ形の環状溝１９が形成され
る。

【００１４】図８〜１０に示すように、鋼材などの軟磁
性体からなる案内筒５の側壁６ａに結合される厚肉の磁
性板６は、平面断面が長方形のものでもよいが、制動時
磁石１２，１３と１対の磁性板６との間に生じる磁気回
路ｗは、制動円板３の回転数が高くなるほど、制動円板
３の矢印ｘで示す回転方向へ引きずられた格好に歪むの
で、図９，１０に示すような形状が好ましい。図９に示
す実施例では、前端面（制動円板３の回転方向前方の端
面）の外面側を切除して傾斜面２６ａを形成し、同様に
後端面の外面側を切除して傾斜面２６ｂを形成すること
により、磁石１２，１３からの磁束を絞つて（磁束密度
を高めて）制動円板３へ導き、制動トルクを高めること
ができる。図１０に示す実施例では、磁性板６の後端面
を制動円板３の矢印ｘで示す回転方向へ一層傾けた傾斜
面２６ｂを形成することにより、制動円板３の高速回転
での磁石１２，１３からの磁束を磁性板６の前端部（制
動円板３の回転方向）へ絞り込むことができる。

【００１５】図１１，１２に示す実施例では、案内筒５
の軟磁性体からなる両側壁６ａの内面に、厚肉の磁性板
（ポールピース）６が結合される。磁性板６と同数の磁
石１２，１２ａを支持する左右１対の磁石支持輪８，８
ａは、案内筒５の内空部に軸受７，７ａにより正逆回動
可能に支持される。磁石支持輪８，８ａの外面に潤滑油
を含浸させた薄い滑り板１４が結合され、磁性板６に摺
接される。右側の磁石支持輪８ａはアルミニウムなどの
非磁性体からなり、磁性板６と同数の扇形をなす磁石１
２ａが、磁性板６と対向しかつ磁性板６に対する極性が
周方向に交互に異なるように配設される。好ましくは、
磁石１２ａは磁石支持輪８ａに鋳込まれる。左側の磁石
支持輪８も同様に、磁性板６と同数の磁石１２が磁性板
６と対向しかつ磁性板６に対する極性が周方向に交互に
異なるように配設される。磁石支持輪８ａは図２に示し
たものと同様の手段により、磁石１２ａの配列ピツチだ
け正逆回動可能とされる。図示してないが、各磁性板６
は磁石１２，１２ａとほぼ同形のものである。他の構成
は図１の実施例と同様である。

【００１６】非制動時、左側の磁石支持輪８を固定し、
右側の磁石支持輪８ａを磁石１２ａの配列ピツチだけ回
動すると、相対向する磁石１２，１２ａの極性が同じに
なり、磁気回路が相殺されるので、制動円板３に磁界を
及ぼさない。制動時、１対の磁石支持輪８，８ａは相対
向する左右の磁石１２，１２ａの極性が逆になる位置に
保持される。したがつて、左右の磁石１２，１２ａが一
体的に磁性板６を経て制動円板３に垂直な磁界を及ぼ
す。回転する制動円板３が磁界を横切る時、制動円板３
に渦電流が発生し、制動円板３が制動トルクを受ける。
この時、図１２に示すように、例えば、磁石１２，１２
ａから磁性板６、制動円板３、隣りの磁性板６、隣りの
磁石１２ａ，１２、反対側の磁性板６、反対側の制動円
板３、隣りの磁性板６へと磁気回路ｗが生じる。

【００１７】上述の実施例において、右側の磁石支持輪
８ａを固定し、左側の磁石支持輪８を電動機１６または
流体圧アクチユエータにより磁石１２の配列ピツチだけ
正逆回動するようにしてもよい。

【００１８】図１３〜１５に示す実施例では、案内筒５
の軟磁性体からなる両側壁６ａの内面に、多数の磁性板
６が周方向等間隔に結合される。磁石支持輪８は案内筒
５の内空部に軸受７により正逆回動可能に支持される。
磁石支持輪８に磁石１２が周方向等間隔に結合される。
磁石１２は各磁性板６に２つずつ対向され、かつ磁性板
６に対する極性が周方向に２つずつ異なるように配設さ
れる。磁石支持輪８の両側面に潤滑油を含浸させた薄い
滑り板１４が支持され、磁性板６に摺接される。図２に
示したものと同様に、磁石支持輪８の外周壁に形成した
部分歯車に、案内筒５に固定した電動機のピニオン１５
が噛み合され、磁石支持輪８は磁石１２の配列ピツチｐ
だけ正逆回動可能とされる。他の構成は図１の実施例と
同様である。

【００１９】非制動時、共通の磁性板６に対する、周方
向に隣接する２つの磁石１２の極性が互いに異なる関係
になり、図１４に示すように、左右１対の磁性板６の間
で短絡的磁気回路ｚが生じ、制動円板３に磁界を及ぼさ
ない。制動時、磁石支持輪８を磁石１２の配列ピツチｐ
だけ回動すると、共通の磁性板６に対向する２つの磁石
１２の極性が同じになる。したがつて、図１５に示すよ
うに、２つの磁石１２が等しく磁性板６を経て１対の制
動円板３に磁界を及ぼす。回転する１対の制動円板３が
磁界を横切る時、制動円板３に渦電流が発生し、制動円
板３が制動トルクを受ける。この時、磁石１２から磁性
板６、制動円板３、隣りの磁性板６、隣りの磁石１２、
反対側の磁性板６、反対側の制動円板３、隣りの磁性板
６へと磁気回路ｗが生じる。

【００２０】図１６に示す実施例は、図１３〜１５に示
す実施例において周方向に並ぶ２つの同極性の磁石１２
を１つにしたものである。案内筒５の軟磁性体からなる
両側壁６ａに厚肉の磁性板６が周方向等間隔に結合され
る。各磁性板６に対向して１つの磁石１２が、磁性板６
に対する極性が周方向に交互に異なるように磁石支持輪
８に結合される。磁石支持輪８を磁石１２の半配列ピツ
チだけ回動することにより、周方向に並ぶ２つの磁石１
２が案内筒５の側壁６ａの磁性板６に部分的に対向し、
短絡的磁気回路ｚを形成する非制動位置（図１６）と、
案内筒５の磁性板６に１つの磁石１２が全面的に対向
し、１対の制動円板３に磁気回路を形成する制動位置と
に切り換わる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は上述のように、回転軸に結合し
た１対の制動円板と、該１対の制動円板の間にあつて車
体などの非回転部分に取り付けられかつ回転軸方向の断
面が長方形の内空部を有する非磁性体からなる案内筒
と、該案内筒の内空部に正逆回動可能に少くとも１つの
磁石支持輪と、該磁石支持輪に周方向等間隔に結合した
多数の磁石と、前記案内筒の両側壁の前記各磁石と対向
する部分に結合した磁性体からなる磁性板とを有し、前
記制動円板に前記磁石からの磁界に基づく渦電流により
制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記案内
筒の両側壁を軟磁性体からなる薄板により構成し、両側
壁の内面または外面の前記磁石と対向する部分に前記磁
性板を結合したものであり、案内筒の製造が容易であ
り、従来構造のものとほぼ同様の制動性能が得られる。

【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】同側面断面図である。

【図３】同渦電流減速装置の平面展開断面図である。

【図４】本発明の変更実施例に係る渦電流減速装置の要
部を示す正面断面図である。

【図５】本発明の変更実施例に係る渦電流減速装置の要
部を示す正面断面図である。

【図６】本発明の変更実施例に係る渦電流減速装置の要
部を示す正面断面図である。

【図７】本発明の変更実施例に係る渦電流減速装置の要
部を示す正面断面図である。

【図８】本発明の変更実施例に係る渦電流減速装置にお
ける案内筒の左側壁を展開して示す平面断面図である。

【図９】本発明の変更実施例に係る渦電流減速装置にお
ける案内筒の左側壁を展開して示す平面断面図である。

【図１０】本発明の変更実施例に係る渦電流減速装置に
おける案内筒の左側壁を展開して示す平面断面図であ
る。

【図１１】本発明が適用される他の渦電流減速装置の正
面断面図である。

【図１２】同渦電流減速装置を展開して示す平面断面図
である。

【図１３】本発明が適用される他の渦電流減速装置の正
面断面図である。

【図１４】同渦電流減速装置を展開して示す平面断面図
である。

【図１５】同渦電流減速装置を展開して示す平面断面図
である。

【図１６】本発明が適用される他の渦電流減速装置を展
開して示す平面断面図である。

【符号の説明】 ２：出力回転軸 ３：制動円板 ４：軸受 ５：案内筒
６：磁性板 ６ａ：側壁 ８：磁石支持輪 ８ａ：磁
石支持輪 ９：軸受 １０：磁石支持輪 １２：磁石
１３：磁石 １４：滑り板 １５：ピニオン １６：電
動機 １８：部分歯車 １９：環状溝 ２１：外筒 ２
２：内筒 ２３：良伝導体の環状体 ２４：良伝導体の
環状体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に結合した１対の制動円板と、該１
   対の制動円板の間にあつて車体などの非回転部分に取り
   付けられかつ回転軸方向の断面が長方形の内空部を有す
   る非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の内空部に正逆
   回動可能に少くとも１つの磁石支持輪と、該磁石支持輪
   に周方向等間隔に結合した多数の磁石と、前記案内筒の
   両側壁の前記各磁石と対向する部分に結合した磁性体か
   らなる磁性板とを有し、前記制動円板に前記磁石からの
   磁界に基づく渦電流により制動力を発生させる渦電流減
   速装置において、前記案内筒の両側壁を軟磁性体からな
   る薄板により構成し、両側壁の内面または外面の前記磁
   石と対向する部分に前記磁性板を結合したことを特徴と
   する渦電流減速装置。
2. 【請求項２】前記制動円板の前記磁性板に対向しない内
   外周縁部の一方に、銅などの良伝導体からなる環状体を
   備えた、請求項１に記載の渦電流減速装置。