JPH0652385U - 渦電流式減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バスやトラックなどの大型自動車に使用され
る渦電流式減速装置において、制動トルクの向上ととも
に、より一層の小型軽量化の実現を目的としている 【構成】 ローター１を構成する回転軸に固着する主回
転部２０と渦電流発生用円筒部３に固着する従回転部３
０との間に配置される歯車伝達装置によって増速され、
最終的に円筒部３に発生する渦電流の量を増加し、ロー
ター１に目的とする高い制動トルクを作用させる。 【効果】 磁界発生源である永久磁石の磁気特性の向上
に依存することなく、渦電流発生用円筒部の相対回転数
を増加させることによってローターに作用する制動トル
クを向上することが可能となり、従来と同様な永久磁石
構成体を使用した場合、装置全体の小型化が可能とな
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、バスやトラックなどの大型自動車に使用される渦電流式減速装置 の改良に係り、特に、ローターを構成する渦電流発生用円筒部の回転数を向上す ることによって、磁界発生源に実質的な改善を施すことなく制動トルクの向上を 可能とした渦電流式減速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

大型自動車の渦電流式減速装置は、長い坂道の降坂時などで安定した減速を行 い、かつフットブレーキの焼損を防止するために配置されるもので、渦電流を発 生するための磁界発生源により電磁石型と永久磁石型に区別される。 永久磁石型の場合は、電磁石型に比べ電磁コイル等が不要なため小型軽量化が 可能であり、また制動時に常に通電しておく必要がないことからバッテリの電力 消耗が少ない等の長所を有するが、一方、制動トルクを調整するためには機械的 な制動トルク調整機構が必要となる。

【０００３】 永久磁石型の渦電流式減速装置としては、回転軸の片側端部にローターを嵌着 し、隣接する磁石の極性が互いに逆向きとなるようにして複数個の永久磁石を周 設した支持リングを、上記回転軸の軸線方向に永久磁石の極面が所要空隙でロー ターに全面対向する位置から全面離脱する位置までの長さを進退自在に設けた渦 電流式減速装置が提案されており（特開平１−２３４０４３号）、機械的な制動 トルク調整機構としては、支持リングの内周面の数ヵ所に固着されるナットに螺 合するねじ棒を歯車装置を介して永久磁石ケーシングの外側に配置するモータに て駆動し、支持リングとともに永久磁石を回転軸の軸線方向に移動する構成（実 開平２−６５０８７号）や、永久磁石ケーシングの外側に配置するエアーシリン ダのピストンロッドに直接支持リングを接合して、エアーシリンダの作動により 支持リングとともに永久磁石を回転軸の軸線方向に移動する構成（実開平２−１ ０４７８４号）等が具体的な構成として提案されている。

【０００４】 ここで、図２に示す機械的な制動トルク調整機構として、エアーシリンダを配 置した従来の渦電流式減速装置を例に、一層詳細に説明する。 図２において、１は回転軸２の片側端部に嵌着するローターであり、外周部に は渦電流発生用の円筒部３が配置されている。４は、円筒部３の外周面所要位置 に固着される冷却用フィンである。 ５は、複数個からなる永久磁石であり、各々厚さ方向（図中上下方向）に磁化 されるとともに、支持リング６の外周面に互いに隣接する磁極面、すなわち前記 円筒部３内周面との対向面が異磁極となるよう環状に配置されている。 ７は、上記永久磁石５と支持リング６とからなる永久磁石構成体を内装するケ ーシングであり、ローター１の円筒部３と永久磁石５との対向位置に介在する磁 極片８を一体的に固着配置している。 ９は、エアーシリンダであり、ピストンロッド１０を介して支持リング６に接 合している。なお、図中１１は支持リング６の所定位置に配置される永久磁石構 成体の案内ロッドである。

【０００５】 このような構成からなる渦電流式減速装置において、ローター１に所定の制動 トルクを作用させるためには、エアーシリンダ９を作動させ、永久磁石構成体を 図示の如く、永久磁石５の磁極面が磁極片８を介して円筒部３の内周面に全面対 向するよう回転軸の軸線方向（図中右方向）に移動させ、該永久磁石５から発生 する磁束と回転する円筒部３との作用によって該円筒部３に渦電流を発生し、目 的とする制動トルクを得るのである。

【０００６】 一方、上記の状態から制動トルクを低下させ、ローター１への制動を解放する ためには、再びエアーシリンダ９を作動させ、磁極片８を介して円筒部３の内周 面に対向する永久磁石５の磁極面の量（面積）を減少するよう永久磁石構成体を 回転軸の軸線方向（図中左方向）に移動させ、最終的に永久磁石５から発生する 磁束が回転する円筒部３に作用しない位置（図中二点鎖線にて図示する位置）に まで移動させることによって制動を解放する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

以上に示すように、渦電流を発生するための磁界発生源として永久磁石を使用 した渦電流式減速装置は、小型軽量化が可能であり、バッテリの電力消耗が少な い等の長所を有し、しかも比較的容易に制動トルクの調整が可能であるが、限ら れたスペースのなかで制動トルクを向上させるためには磁界発生源である永久磁 石の磁気特性の向上にのみ依存していても、限界がある。 この考案は、上記の問題点を解決することを目的とし、特に、制動トルクの向 上とともに、より一層の小型軽量化の実現を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記の目的を達成するために種々検討した結果、制動トルクは永 久磁石構成体と渦電流発生用円筒部を配置してなるローターとの相対回転数に比 例することに着目し、回転軸の回転を歯車伝達装置を介してローターに伝達する 構成を採用することによって、前記ローターの回転数の向上が可能であることを 知見し、考案を完成したものである。

【０００９】 すなわち、この考案は、 隣接する磁極面が異磁極となるよう環状に配置してなる磁石構成体と、回転軸の 片側端部に嵌着し磁石構成体の磁極面と所要空隙を形成して対向する渦電流発生 用円筒部を配置してなるローターとを有した渦電流式減速装置において、 前記ローターを回転軸に固着する主回転部と渦電流発生用円筒部に固着する従回 転部とに分割するとともに、これら主回転部と従回転部とを歯車伝達機構を介し て接続し、両回転部間の回転数比を可変となしたことを特徴とする渦電流式減速 装置である。

【００１０】 この考案において、渦電流式減速装置は永久磁石型、電磁石型のいずれにも適 用でき、装置の磁石構成体などの種々の構成に応じてローターを回転軸に固着す る主回転部と渦電流発生用円筒部に固着する従回転部とに分割し、主回転部と従 回転部間に歯車伝達機構を介して接続し、両回転部間の回転数比を所要比に設定 できれば、実施例の遊星歯車を配置して回転軸に固着する主回転部と渦電流発生 用円筒部に固着する従回転部とを接続する構成など公知のいずれの歯車伝達機構 も採用することができ、要求される制動トルク等に応じて、歯車寸法、歯車比、 配置手段等を適宜選定することが望ましい。 特に、永久磁石として、最大エネルギー積の大きな（例えば、４０ＭＧＯｅ以 上）Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系磁石を使用することによって渦電流式減速装置の小型化を促 進することができる。

【００１１】

【作用】

この考案の渦電流式減速装置を構成するローターは、回転軸に固着する主回転 部と渦電流発生用円筒部に固着する従回転部とに分割されており、それぞれ主回 転部に配置される歯車（太陽歯車）と従回転部に配置される歯車（太陽歯車）と を遊星歯車を介して接続することによって、従回転部の回転数を主回転部の回転 数に対して〜数倍以上にすることが可能となる。 すなわち、上記構成によって実際に磁界発生源（永久磁石構成体）と対向する 渦電流発生用円筒部の回転数が、従来の構成では回転軸の回転数と同一であるが 、この考案の構成では回転軸の回転数に比べて〜数倍以上となることから、所謂 磁界発生源との相対回転数が大きくなり、円筒部に発生する渦電流も増加し、制 動トルクの向上を実現することが可能となる。

【００１２】

【実施例】

図１に示すこの考案の一実施例に基づいて、この考案の渦電流式減速装置の作 用を一層詳細に説明する。図１は、特に永久磁石構成体とローター及び歯車伝達 装置の一部を拡大して図示した部分縦断面説明図である。 図１において、１はローターであり、回転軸（図示せず）に固着する主回転部 ２０と渦電流発生用円筒部３に固着する従回転部３０とに分割されている。４は 、円筒部３の外周面所要位置に固着される冷却用フィンである。 ２１は、主回転部２０を構成する主回転伝達部材であり、一方端を回転軸に固 着し、他方端に太陽歯車２２を配置している。３１は、従回転部３０を構成する 従回転伝達部材であり、一方端を渦電流発生用円筒部３に固着し、他方端に太陽 歯車３２を配置している。 主回転伝達部材２１と従回転伝達部材３１とは、軸受３３を介して相対的に回 転自在に配置されている。また、主回転伝達部材２１と従回転伝達部材３１に配 置される各々太陽歯車２２，３２は遊星歯車４０によって接続されている。 すなわち、回転軸（図示せず）の回転は主回転部２０を構成する主回転伝達部 材２１、太陽歯車２２から遊星歯車４０を介して従回転部３０を構成する太陽歯 車３２、従回転伝達部材３１、さらに渦電流発生用円筒部３に伝達される。 ５は、複数個からなる永久磁石であり、各々厚さ方向（図中上下方向）に磁化 されるとともに、永久磁石支持リング６の外周面に互いに隣接する磁極面（前記 円筒部３内周面との対向面）が異磁極となるよう環状に配置されている。 ７は、上記永久磁石５と永久磁石支持リング６とからなる永久磁石構成体を内 装するケーシングであり、渦電流発生用円筒部３と永久磁石５との対向位置に介 在する磁極片８を非磁性部材７ａ，７ｂにて一体的に固着配置している。 ９は、エアーシリンダであり、ピストンロッド１０を介して永久磁石支持リン グ６に接合している。

【００１３】 このような構成からなる渦電流式減速装置において、ローター１に所定の制動 トルクを作用させるためには、エアーシリンダ９を作動させ、永久磁石構成体を 図示の如く、永久磁石５の磁極面が磁極片８を介して円筒部３の内周面に全面対 向するよう回転軸の軸線方向（図中右方向）に移動させ、該永久磁石５から発生 する磁束と回転する円筒部３との作用によって該円筒部３に渦電流を発生し、所 定の制動トルクを得るのである。 ここで、回転軸（図示せず）の回転数は、ローター１を構成する回転軸に固着 する主回転部２０と渦電流発生用円筒部３に固着する従回転部３０との間に配置 される歯車伝達装置によって増速され、最終的に円筒部３に発生する渦電流の量 を増加し、ローター１に目的とする高い制動トルクを作用させることが可能とな る。

【００１４】 一方、上記の状態から制動トルクを低下させ、ローター１への制動を解放する ためには、再びエアーシリンダ９を作動させ、磁極片８を介して円筒部３の内周 面に対向する永久磁石５の磁極面の量（面積）を減少するよう永久磁石構成体を 回転軸の軸線方向（図中左方向）に移動させ、最終的に永久磁石５から発生する 磁束が回転する円筒部３に作用しない位置（図中二点鎖線にて図示する位置）に まで移動させることによって制動を解放する。 従って、永久磁石構成体を上記位置に後退させた後は、円筒部３の回転数が大 きくとも円筒部３に対して作用する磁束がないことから、ローター１への制動ト ルクも発生しない。

【００１５】

【考案の効果】

この考案の渦電流式減速装置においては、渦電流を発生するための磁界発生源 として永久磁石を使用した所謂永久磁石型渦電流式減速装置の本来の長所を損ね ることなく、制動トルクの向上とともに、より一層の小型軽量化の実現を可能と するものである。 すなわち、ローターを回転軸に固着する主回転部と渦電流発生用円筒部に固着 する従回転部とに分割するとともに、これら主回転部と従回転部とを歯車伝達機 構を介することにより、磁界発生源である永久磁石の磁気特性の向上に依存する ことなく、渦電流発生用円筒部の相対回転数を増加させることによってローター に作用する制動トルクを向上することが可能となり、従来と同様な永久磁石構成 体を使用した場合、装置全体の小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の渦電流式減速装置に採用されるロー
ター構成の一実施例を示す部分縦断面説明図である。

【図２】従来の渦電流式減速装置に採用されるローター
構成の一実施例を示す部分縦断面説明図である。

【符号の説明】

１ ローター ２ 回転軸 ３ 円筒部 ４ 冷却用フィン ５ 永久磁石 ６ 永久磁石支持リング ７ ケーシング ７ａ，７ｂ 非磁性部材 ８ 磁極片 ９ エアーシリンダ １０ ピストンロッド １１ 案内ロッド ２０ 主回転部 ２１ 主回転伝達部材 ２２ 太陽歯車 ３０ 従回転部 ３１ 従回転伝達部材 ３２ 太陽歯車 ３３ 軸受 ４０ 遊星歯車

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣接する磁極面が異磁極となるよう環状
   に配置してなる磁石構成体と、回転軸の片側端部に嵌着
   し磁石構成体の磁極面と所要空隙を形成して対向する渦
   電流発生用円筒部を配置してなるローターとを有した渦
   電流式減速装置において、前記ローターを回転軸に固着
   する主回転部と渦電流発生用円筒部に固着する従回転部
   とに分割するとともに、これら主回転部と従回転部とを
   歯車伝達機構を介して接続し、両回転部間の回転数比を
   可変となしたことを特徴とする渦電流式減速装置。