JPH0386063A - 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、ロータに透磁率の小さな
弱磁性体ゾーン乃至は非磁性体ゾーンを形威し、回転軸
の減速制動解除時に、ステータの永久磁石の磁気がロー
タに漏洩することによって生じる引きずり制動を防止す
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に減速制動を与え、メ
インブレーキであるフットブレーキの損失を防止する減
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。

このような渦電流式減速装置を小型化・軽量化するため
には、上記磁力源に強力な磁力を有するコンパクトな永
久磁石を採用することが得策である。

第６図に本出願人が先に開発した磁力源に永久磁力を用
いた渦電流式減速装置を示す。

図示するように、車両のトランスミッションの出力軸ａ
に、渦電流式減速装置のロータｂが取り付けられている
。このロータｂは、その全体が導体でかつ強磁性体の材
料から有底筒体状にいわゆるドラム形状に形成されてお
り、上記出力軸ａと同軸上に設けられている。

このドラム形状のロータｂの内側に位置させて、ミッシ
ョンケースＣによって支持されたステータｄがドラムの
軸方向に往復移動自在に設けられている。

このステータｄは、上記出力軸ａと向応的に配置された
円環状の支持リングｅと、この支持リングｅ上に付設さ
れる永久磁石ｆとからなっており、支持金具ｇによって
ミッションケースＣに支持されている。この永久磁石ｆ
は、ネオジム等の希土類から軽量・コンパクトに成形さ
れており、ドラム形状のロータｂの内周面に臨んでその
周方向にＳ極、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〜１２個程度）支持リングｅ上に周設
されている。

これら永久磁石ｆ及び支持リングｅからなるステータｄ
は、ステータｄがドラム形状のロータｂ内を往復動する
ことを許容するゲージングｈによって密閉されている。

このゲージングｈには、上記ロータｂとステータｄとの
間に位置させて、ステータｄの永久磁石ｒとロータｂと
を磁気的に接続してロータｂに制動を与える制動ゾーン
ｉと、ステータｄの永久磁石ｆの極を互いに接続してロ
ータｂの制動を解除する解除ゾーンｊとが設けられてい
る。

第７図に示すように、上記制動ゾーンｉは、ステータｄ
の永久磁石ｆがロータｂに臨む部分（ポールピースに部
分）が透磁率の大きな強磁性体（図中斜線で表す）によ
って成形されていると共に、それ以外の部分が透磁率の
小さな非磁性体（図中ドツトで表す）によって成形され
ている。

すなわち、上記ポールピースに部分は、ステータｄの永
久磁石ｆとロータｂとを磁気的に接続するために、所定
の間隔を隔てて支持リングｅ上に周設された上記永久磁
石ｆと対になるべく、永久磁石ｆの間隔に応じて周方向
に断続的に設けられている。

一方、上記解除ゾーンは、ステータｄの隣接する永久磁
石ｆの極を磁気的に接続するために、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６図に実線で示
すように、ステータｄをアクチュエータ１によって図中
右方向に移動させ、制動ゾーン１に移動させる。

すると、ポールピースに、ロータｂ、支持リングｅが強
磁性体によって成形されているので、固定側であるステ
ータｄの極性の異なる隣接する永久磁石でと回転側であ
るロータｂとの間に、Ｓ極とＮ＠とを結ぶ磁気回路が構
成され、ロータｂの内周面にロータｂの回転に制動力を
与える渦電流が流れ、ロータｂが取り付けられた出力軸
ａに制動力が加わり、車両の減速制動が達成される。

この減速制動を解除する場合、第６図に破線で示すよう
に、ステータｄをアクチュエータ」によって図中左方向
に移動させ、解除ゾーンｊに移動させる。

すると、固定側であるステータｄの極性の異なる隣接す
る永久磁石ｆ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ｊとの間に、Ｓ極とＮ［とを結ぶ磁
気回路が構成され、上記永久磁石での磁気はこの解除ゾ
ーンｊによって磁気シールドされ、回転側であるロータ
ｂへ漏洩することはない。

よって、ロータｂに渦電流が生じることなく、車両の減
速制動が解除される。

［発明が解決しようとする課題］ この減速制動解除時に、ステータｄの永久磁石ｆは、強
磁性体で連続的に形成された解除ゾーンｊ内に収容され
て磁気シールド状態となる。しがしながら、この強磁性
体からなる解除ゾーンｊの肉厚を軽量化のために薄く成
形すると、充分な磁気シールド効果が発揮されず、ステ
ータｄｌ）ＩＩがらロータｂｎへ永久磁石での磁気の一
部が漏洩することになる。

すると、このロータｂｌｌｌに漏洩した磁気によって、
減速制動解除状態にもかかわらず、全体が強磁性体によ
って成形されたロータｂにその回転に制動を与える渦電
流が生じ、引きずり制動が発生してしまう。

この引きずり制動を防止するため、解除ゾーンｊの肉厚
を厚くして充分な磁気シールド効果を達成すると、解除
ゾーンｊの肉厚に応じて制動ゾーン１の肉厚も厚くしな
ければならず、ステータｄからロータｂへの磁気通路で
あるポールピースに部の肉厚も厚くなり、磁気が通りに
くくなって制動トルクの低下を招く、また、装置全体の
重量も増大してしまう。

また、上記引きずり制動の別の対策として、上記ロータ
ｂのドラム幅を、第６図に実線で示すように、制動ゾー
ンＩから解除ゾーンＪｔでこれら全てを覆うように幅広
く成形するのではなく、破線ｍで示すように、制動ゾー
ンｌのみを覆うように幅狭く成形すると、減速制動解除
時にステータｄを解除ゾーンｊに移動させた際、ステー
タｄの永久磁石ｆの磁気が解除ゾーンｊを貫通して、解
除ゾーンｊの外側へ漏洩しても、解除ゾーンｊの外測に
はロータｂが存在したことになり、引きずり制動の問題
は解決する。

しかしながら、ロータｂのドラム幅を幅狭く成形すると
、渦電流が流れることによって発熱するロータｂの放熱
面積が小さくなるためロータｂの温度が上昇し、その電
気抵抗が増大して渦電流が流れずらくなり、制動トルク
が低下する。さらに、ロータｂにその回転バランスを崩
す熱変形や亀裂を生じさせる。

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、回転
軸の減速制動解除時に、ステータの永久磁石の磁気がロ
ータに漏洩することによって生じる引きずり制動を防止
できると共に、減速制動時の１ＩＩｌ！ｌ！ｌトルクの
低下を防止する軽量・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、強磁性
体ゾーンと弱乃至非磁性体ゾーンとを有するロータを設
けると共に、該ロータのこれらのゾーンに往復移動させ
て回転軸に制動を与える永久磁石を有するステータを設
けたことから構成されている。［作　用］ 回転軸に減速制動を与える場合、永久磁石を有するステ
ータをロータの強磁性体ゾーンに移動させる。すると、
固定側であるステータと回転側であるロータとの相対速
度差によって、ロータの強磁性体ゾーンにロータの回転
に制動を与える渦電流が流れ、回転軸の減速制動が達成
される。

この減速制動を解除する場合、上記ステータをロータの
弱乃至非磁性体ゾーンに移動させる。すると、この弱磁
性体ゾーン乃至は非磁性体ゾーンに渦電流が生じること
はないので、回転軸に減速制動が完全に解除される。

すなわち、この減速制動解除時に、ロータには、これが
発熱する渦電流が流れることはなく、引きずり制動を防
止することができる。

［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３
が形成されており、このフランジ部３にパーキングブレ
ーキ用のブレーキドラム４と渦電流式減速装置のロータ
５とが取付ボルト６によって共線めされている。

このロータ５は、有底筒体状にいわゆるドラム形状に成
形されており、透磁率の大きな強磁性体ゾーン７と透磁
率の小さな非磁性体ゾーン８とを具備している。また、
このロータ５の外周部には、放熱のための冷却フィン９
が設けられている。

上記強磁性体ゾーン７は、第２図に示すように、ドラム
形状に成形されたロータ５のドラム底部側に、ロータ５
の周方向に沿って連続的に設けられている。一方、上記
非磁性体ゾーン８は、上記ロラム底部側とは反対側であ
るドラム開口部側に、ロータ５の周方向に沿って連続的
に設けられている。

このような強磁性体ゾーン７と非磁性体ゾーン８とを具
備する上記ドラム形状のロータ５の内側に位置させて、
第１図に示すように、ミッションケース１０によって支
持されたステータ１１がドラムの粕方向に往復移動自在
に、換言すると、上記強磁性体ゾーン７から非磁性体ゾ
ーン８まで往復移動自在に設けられている。

このステータ１１は、上記出力軸１と同名的に配置され
た円環状の支持リング１２と、この支持リング１２上に
付設される永久磁石１３とからなっており、支持金具１
４によってミッションケース１０に支持されている。こ
の永久磁石１３はネオジム等の希土類から軽量・コンパ
クトに成形されており、ドラム形状のロータ５の内周面
に臨んでその周方向にＳ極、Ｎ極が交互になるように所
定の間隔を隔てて偶数１７Ｎ（８ｆｆ１〜１２個程度）
支持リング１２上に周設されている。

これら永久磁石１３及び支持リング１２からなるステー
タ１１は、ステータ１１が上記ロータ５の強磁性体ゾー
ン７から非磁性体ゾーン８まで往復移動することを許容
するゲージング１５によって密閉されている。

このケーシング１５は、上記ドラム形状のロータ５の内
周側に位置させて、ロータ５と所定間隙を保って設けら
れており、上記ステータ１１を往復移動させるためのエ
アシリンダ等のアクチュエータ１６が付設されている。

また、このケーシング１５には、上記ロータ５とステー
タ１１との間に位置させて、ステータ１１の永久磁石１
３とロータ５の強磁性体ゾーン７とを磁気的に接続して
ロータ５に制動を与える制動ゾーン１７と、ステータ１
１の永久磁石１３の極を互いに接続してロータ５の制動
を解除する解除ゾーン１８とが設けられている。第１図
に示すように、上記制動ゾーン１７はロータ５の強磁性
体ゾーン７に臨ませて設けられ、上記解除ゾーン１８は
ロータ５の非磁性体ゾーン８に臨ませて設けられている
。

また、上記制動ゾーン１７は、第３図に示すように、ス
テータ１１の永久磁石１３がロータ５に臨む部分（ポー
ルピース１９部分）が図中斜線で示す強磁性体によって
成形されていると共に、それ以外の部分が図中トッドで
示す非磁性体によって成形されている。すなわち、上記
ポールピース１９部分は、所定の間隔を隔てて支持リン
グｌｌ上に周設された上記永久磁石１３と対になるべく
、永久磁石１３の間隙に応じてケーシング１５の周方向
に断続的に設けられており、ステータ１１の永久磁石１
３とロータ５の強磁性体ゾーン７とを磁気的に接続する
磁気通路とな・るものである。

一方、上記解除ゾーン１８は、ケーシング１５の周方向
全周に互って連続的に強磁性体によって成形されており
、ステータ１１の隣接する極性が異なる永久磁石の極を
磁気的に接続し、磁気シールド状態とするものである。

以上の構成からなる本実施例の作用について述べる。

車両に対して減速制動を与える場合、第１図に示す実線
で示すように、ケーシング１５内のステータ１１をアク
チュエータ１６によって図中右方向に移動させ、ロータ
５の強磁性体ゾーン７に移動させる。

すると、第４図に示すように、ロータ５の強磁性体ゾー
ン７とステータ１１との間に位置するゲージング１５の
制動ゾーン１７によって、ステツ１１の永久磁石１３は
ロータ５の強磁性体ゾーン７と磁気的に接続することに
なる。すると、固定間であるステータ１１と回転側であ
るロータ５との相対速度差によってＦｅ材等によって成
形されたロータ５の強磁性体ゾーン７にロータ５の回転
に制動を与える渦電流が流れ、ロータ５が取り付けられ
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。

この減速制動を解除する場合、上記ステータ１１をアク
チュエータ１６によって第１図に破線で示すように図中
左方向に移動させ、ロータ５の非磁性体ゾーン８に移動
させる。

すると、第５図に示すように、ロータ５の非磁性体ゾー
ン８とステータ１１との間に位置するケーシン〆１５の
解除ゾーン１８によって、ステタ１１の永久磁石１３は
磁気シールド状態となりロータ５に渦電流が生じること
なく、車両の減速制動が解除される。

この際、ステータ１１の永久磁石１３の磁気の一部が上
記解除ゾーン１８を貫通してロータ５側へ漏洩しても、
このロータ５側はＡＪＩ材等によって成形された非磁性
体ゾーン８なので、ここに渦電流が生じることなく、引
きずり制動を完全に防止することができる。

従って、上記引きずり制動に起因するロータ５の発熱は
未然に防止される。因って、ロータ５が発熟し、その電
気抵抗が増大して渦電流が流れずらくなって生じ°る制
動トルクの低下を未然に防止できる。

従って、上記解除ゾーン８は十分な磁気シールド効果を
発揮する必要はなく、その肉厚を薄く成形することがで
き、装置全体の軽量化が推進できる。なお、上記ロータ
５に設けられるＡｊ！材等からなる非磁性体ゾーン８を
渦電流が生じずらいＦＣ材等からなる弱磁性体ゾーンと
してもよい。

この場合、上記弱磁性体ゾーンに若干渦電流が流れるこ
とになるが、これによって生じる引きずり制動トルクは
無視できるほど小さいものであり、実際上の問題は生じ
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
果を発揮することができる。

（１）減速制動解除時に、ステータの永久磁石の磁気が
ロータに漏洩することによって生じる引きずり制動を完
全に防止することができる。

（２）よって、上記引きずり制動に起因するロータの発
熱は未然に防止され、ロータの発熱による制動トルクの
低下を防止することができる。

（３）磁力源に永久磁石を用いたので、装置全体の軽量
・コンパクト化が達成される。

【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図に示すロータの部分斜視図
、第３図は第１図に示すケーシングの部分斜視図、第４
図は第１図のＪＶ−ｆｆ線断面図、第５図は第１図のｖ
−ｖｍ断面図、第６図は本出願人が先に開発した渦電流
式減速装置を示す部分側断面図、第７図は第６図に示す
ゲージングの部分斜視図である。 図中、１は回転軸である出力軸、５はロータ、７は９Ｉ
ｉ磁性体ゾーン、８は非磁性体ゾーン、１１はステータ
、１３は永久磁石である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転軸に、強磁性体ゾーンと弱乃至非磁性体ゾーン
   とを有するロータを設けると共に、該ロータのこれらの
   ゾーンに往復移動させて回転軸に制動を与える永久磁石
   を有するステータを設けたことを特徴とする渦電流式減
   速装置。