JPH0386060A - 渦電流式減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両に減速制動を与えるリターダとしての渦電
流式減速装置に係り、特にロータのドラム幅を広げるこ
とができ、その敢然性を向上させることができる渦電流
式減速装置に関する。

［従来の技術］ 一般に長い坂道の降板時等において、車両に生じる加速
を阻止すべく車両に安定した連続的な減速制動を与え、
メインブレーキであるフットブレーキの焼損を防止する
減速制動装置（リターダ）として渦電流式減速装置が知
られている。

この渦電流式減速装置は、車輪の回転と連動するプロペ
ラシャフト等の回転軸に取り付けられたロータと、この
ロータに近接させて車体フレーム等の固定側に取り付け
られた電磁石や永久磁石等の磁力源とからなっており、
固定側の磁力源と回転側のロータとの相対速度差によっ
てロータにその回転に制動を与える渦電流を生じさせ、
車両に減速制動を与えるものである。

［発明が解決しようとする課題］ この減速制動時に上記ロータは、ロータにエネルギ損と
しての渦電流が流れることによって発熱することになる
。特に、高速道路における減速制動時には、ロータが高
速回転していると共に、減速制動時間も長くなるので、
ロータの発熱量が増太し、ロータの温度上昇が著しく早
くなる。

ロータが高温度に発熱すると、ロータの電気抵抗が増大
して渦電流が流れずらくなり、制動力の低下を招くこと
になる。また、このロータの発熱は、ロータにその回転
バランスを崩す熱変形を生じさせたり、亀裂を生じさせ
たりして著しい耐久性・信頼性の低下につながる。

このような様々な問題を惹き起すロータの発熱は、ロー
タ自身の空冷能力によって放熱冷却されることになり、
ロータの表面積が広い方が有利である。

しかしながら、車両に搭載されるこの渦電流式減速装置
は、その搭載スペースが限られているため、闇雲にロー
タの表面積を広げることは困難である。

上記事情を考慮して創案された本発明の目的は、限られ
たスペース内でロータの表面積を広げることができるコ
ンパクトな渦電流式減速装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、回転軸に同軸上に
設けられたドラム状のロータと、該ロータ内に往復動自
在に設けられ、ロータの周方向に互いに極を異ならされ
て配列された永久磁石を有するステータと、該ステータ
とロータとの間に夫々形成され、上記永久磁石とロータ
とを磁気的に接続させてロータに制動を与える制動ゾー
ンと、永久磁石の極を互いに接続してロータの制動を解
除する解除ゾーンとから構成されている。

［作用］ 上記構成によれば、ステータを制動ゾーンに移動させる
と、ステータの永久磁石とロータとが磁気的に接続され
てロータに渦電流が生じ、回転軸の減速制動が達成され
る。この際、ロータはここにエネルギ損としての渦電流
が流れることによって発熱する。

また、上記ステータを解除ゾーンに移動させると、ステ
ータの永久磁石の極同志が互いに接続されて減速制動が
解除される。

この際、上記永久磁石の磁気は、解除ゾーンによって短
絡されているので、解除ゾーンの外側に位置するロータ
側に漏れることがない。

従って、上記ステータの往復動全域に亘ってロータのド
ラム幅を広げることができ、発熱するロータの表面積を
拡大させその成熟冷却性を向上させることができる。

［実施例］ 本発明の一実施例を添付図面に従って説明する。

第１図に示すように、自動車のトランスミッションの出
力軸１に、軸１の径方向外方に延出させてフランジ部２
が形成されており、このフランジ部２にパーキングブレ
ーキ用のブレーキドラム３と渦電流式減速装置のロータ
４とが取付ボルト５によって共線めされている。

上記ロータ４は、導体でかつ磁性体の材料から有底円筒
状にいわゆるドラム形状に形成されており、上記出力軸
１と同軸上に位置させて設けられている。このドラム形
状のロータ４の内側に位置させて、ミッションケース６
によって支持されたステータ７がドラムの軸方向に往復
動自在に設けられている。また、ドラムの外側には冷却
フィン８が設けられている。

このステータ７は、上記出力軸ｌと同名的に配置された
円環状の支持リングつと、この支持リング９上に付設さ
れる永久磁石１０とがらなっており、支持金具１１によ
ってミッションケース６に支持されている。ステータ７
を構成するこの永久磁石１０は、ネオジム等の希土類が
ら軽量コンパクトに成形されており、ドラム形状のロー
タ４の内周面に臨んでその周方向に５ｆｆｉ、　Ｎ極が
交互になるように所定の間隔を隔てて偶数個（８個〜１
２個程度）支持リング９上に周設されている。

これら永久磁石１０及び支持リング９からなるステータ
７は、ステータ７がドラム形状のロータ４内を往復動す
ることを許容するケーシング１２によって密閉されてい
る。

このケーシング１２は、上記ドラム形状のロータ４の内
周側に位置させて、ロータ４と所定間隔を保って設けら
れており、上記ステータ７を往復動させるためのアクチ
ュエータ１３が付設されている。

このアクチュエータ１３は、第１図に示すように、円筒
形状のシリンダ１４と、このシリンダ１４内に摺動自在
に収容されるピストン１５と、このピストン１５と上記
ステータ７の支持リング９とを接続する棒状のブツシュ
ロッド１６とからなるいわゆるエアシリンダ構造になっ
ており、シリンダ１４内に高圧空気を注入・注出するこ
とによってピストン１５を作動させ、ブツシュロッド１
６を介してステータ７をドラム形状のロータ４内におい
て往復動させるものである。

上記ステータ７を密閉収容するゲージング１２は、その
材質がゲージング１２の部位に応じて透磁率の大きな強
磁性体と透磁率の小さな磁気的絶縁材である非磁性体と
によって成形されている。

すなわち、このケーシング１２は、上記ステータ７を第
１図に実線で示すように図中、右方向に移動させた際、
ステータ７の永久磁石１０がロータ４に臨む部分（ポー
ルピース１９部分）が低カーボンの純鉄に近い材料例え
ばフェライト等の強磁性体によって成形されている共に
、それ以外の部分がアルミニウム等の非磁性体によって
成形され、ステータ７の永久磁石１０とロータ４とを磁
気的に接続する制動ゾーン１７を有している。また、こ
のケーシング１２は、上記ステータ７を第１図に破線で
示すように図中左方向に移動させた際、永久磁石１０を
取り囲む部分が上記ポールピース１９部分と同様に低カ
ーボンの純鉄に近い材料例えばフェライト等の強磁性体
によって成形され、ステータ７の永久磁石１０の極を互
いに短絡する解除ゾーン１８を有している。

このケーシング１２の部分斜視図を第２図に示す。

図示するように、このケーシング１２は、斜線で示した
強磁性体からなる部分とドツトで示した非磁性体からな
る部分とにより構成されている。

この強磁性体からなる部分のうち上記制動ゾーン１７を
構成するポールピース１９部分は、所定間隔を隔てて支
持リング９上に周設された永久磁石１０と対になるべく
、永久磁石１０の間隔に応じて周方向に断続的に設けら
れている。

一方、上記解除ゾーン１８は、その周方向全周に亘って
連続的に強磁性体によって成形されている。

以上の構成からなる本実施例の作用について述べる。

この渦電流式減速装置を作動させ、車両に対して減速制
動を与える場合、第１図に実線で示すように、ステータ
７をアクチュエータ１３によって図中右方向に移動させ
制動ゾーン１７に移動させる。

すると、ステータ７の永久磁石１０はロータ４に臨む極
性がＳ極、Ｎ極交互に配設され、ポールピース１９．ロ
ータ４．支持リング９が強磁性体によって成形されてい
るので、第３図に示すように、固定側であるステータ７
の極性の異なる隣接する永久磁石１０と、回転側である
ロータ４との間にＳ極とＮ極とを結ぶ磁気回路が構成さ
れ、ロータ４内周面にロータ４の回転に制動力を与える
渦電流が流れ、ロータ４に締結された出力軸１に制動力
が加わり、車両の減速制動が達成される。

この際、上記ロータ４は、ここにエネルギ損となる渦電
流が流れることによって発熱する。

この減速制動を解除する場合、第１図に破線で示すよう
に、ステータ７をアクチュエータ１３によって図中左方
向に移動させ解除ゾーン１８に移動させる。

すると、第４図に示すように、固定側であるステータ７
の極性の異なる隣接する永久磁石１０と同様に固定側で
ある強磁性体によって成形された解除ゾーン１８との間
に５ｆｌｉとＮ極とを結ぶ磁気回路が構成され、回転側
であるロータ４へ永久磁石１０の磁気が漏れることはな
い。

よって、ロータ４に渦電流が発生することはなく、車両
の減速制動が解除される。

この際、ステータ７の永久磁石１０の磁気は、解除ゾー
ン１８によって短絡されており、解除ゾーン１８の外聞
に位置するロータ４開に′ａ洩しないことになる。

従って、永久磁石１０の磁気によって渦電流が生じその
回転に制動が加わるドラム形状のロータ４は、上記ステ
ータ７の往復動全域に亘って、換言すると上記制動ゾー
ン１７から解除ゾーン１８に亘ってそのドラム幅を広げ
ることができ、発熱するロータ４の表面積を拡大させ、
その放熱冷却性を向上させることができる。また、この
ロータ４の表面積を拡大することは、ドラム形状のロー
タ４の外周部に設けられた冷却フィン８の面積を拡大で
きることになり、ロータ４の放熱冷却性を一層向上させ
ることとなる。

すなわち、この渦電流式減速装置は、限られた車両搭載
スペース内において、ロータ４の表面積を最大限に拡大
することができ、その放熱性を向上させ、ロータ４を冷
却し、ロータ４の電気抵抗を下げて渦を流を流れすくし
、安定した連続的な減速制動が達成できることになる。

また、ロータ４が高温度に発熱することによって生じる
ロータ４の熱変形や亀裂の発生を未然に防止して装置の
耐久性・信頼性を向上させることができる。

本発明の変形実施例を第５図及び第６図に示す。

第５図に示す渦電流式減速装置は第１図に示す前実施例
の解除ゾーン１８の厚さを制動ゾーン１７の厚さより厚
く形成したものである。このように構成することによっ
て、ステータ７を解除ゾーン１８内に移動させた際、ス
テータ７の永久磁石１０は、強磁性体によって厚く形成
されたこの解除ゾーン１８によって完全に磁気シールド
され、ロータ４への磁気漏れを完全に防止でき、磁気漏
れによる引きずり制動を防止できることになる。

また、第６図に示す渦電流式減速装置は、第１・図に示
す前実施例のロータ４のドラム幅をステータ７の往復動
全域に亘って広げるのではなく、所定の放熱冷却性が得
られる範囲でそれより狭く成形したものである。

このように構成することによって回転するロータ４の慣
性モーメントを小さくすることができる。

さらに別の変形実態例を第７図および第８図に示す、第
７図は先に説明した第２図に示すケーシング１２の解除
ゾーン１８．を変形したものを示す。

第８図は、上記解除ゾーン１９の強磁性体をケーシング
の周方向に沿って連続的にではなく、制動ゾーン１７の
ポールピース１９と位相をずらしてｉｎ的に設けたもの
である。

このように構成することによって、ケーシング１２内の
ステータ７を制動ゾーン１７がら上記解除ゾーン１８に
移動させた際、第９図に示すようにステータ７の永久磁
石１０は、強磁性体が断続的に設けられた解除ゾーン１
８によってその磁束が短絡され、ロータ４へ磁気が漏洩
しないことになる。従って、減速制動が解除されること
になる。

これらの変形実施例のその他の構成は、第１図に示す前
実施例と同様であり、その作用・効果ら基本的に前実施
例と同様になることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば次のごとき優れた効
果が発揮できる。

（１）　　ステータの往復動全域に亘って、換言すると
制動ゾーンから解除ゾーンに亘って、ロータのドラム幅
を広げることができ、限られた搭載スペース内において
発熱するロータの表面積を最大限に拡大させその放熱冷
却性を向上させることができる。

（２）　　ロータの放熱冷却性が向上することによって
、ロータの電気抵抗が下がって渦電流が流れやすくなり
、安定した連続的な減速制動が達成できる。

（３）　　また、ロータが高温度に発熱することによっ
て生じるロータの熱変形や亀裂の発生を未然に防止して
、装置の耐久性・信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す渦電流式減速装置の部
分側断面図、第２図は第１図に示すケーシングの部分斜
視図、第３図は第１図の■−■線断面図、第４図は第１
図のＴＶ−ＩＶ線断面図、第５図及び第６図は本発明の
変形実８１　（’ｆｉＪを示す渦電流式減速装置の部分
側断面図、第７図及び第８図はさらに別の変形実施例を
示す渦電流式減速装置のゲージングの部分斜視図、第９
図は第８図に示す渦電流式減速装置の制動解除状態を示
す断面図である。 図中、１は回転軸である出力軸、４はロータ、７はステ
ータ、１０は永久磁石、１７は制動ゾーン、１８は解除
ゾーンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転軸に同軸上に設けられたドラム状のロータと、
   該ロータ内に往復動自在に設けられ、ロータの周方向に
   互いに極を異ならされて配列された永久磁石を有するス
   テータと、該ステータとロータとの間に夫々形成され、
   上記永久磁石とロータとを磁気的に接続させてロータに
   制動を与える制動ゾーンと、永久磁石の極を互いに接続
   してロータの制動を解除する解除ゾーンとを備えた渦電
   流式減速装置。