JPH10178771A - 渦電流式減速装置の制動ドラム - Google Patents
渦電流式減速装置の制動ドラムInfo
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- JPH10178771A JPH10178771A JP35362596A JP35362596A JPH10178771A JP H10178771 A JPH10178771 A JP H10178771A JP 35362596 A JP35362596 A JP 35362596A JP 35362596 A JP35362596 A JP 35362596A JP H10178771 A JPH10178771 A JP H10178771A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄または鉄合金製の制動ドラムの内周面に銅
層を形成する場合に、接合部の組成を緩やかに変化させ
ることにより、接合部で電気抵抗、透磁率などの物性が
急激に変化するのを抑え、全体として渦電流の電気抵抗
を減じ、高温でも安定した高い制動トルクが得られるよ
うにスル。 【解決手段】 鉄を主成分とする渦電流式減速装置の制
動ドラムにおいて、制動ドラム１３の端面にニツケル層
３４を厚さ０．５〜２ｍｍに肉盛り溶接し、ニツケル層
３４の表面に所望の厚さの銅層３５を肉盛り溶接する。
制動ドラム１３の端面の母材である鉄層３３とニツケル
層３４との境界および母材である銅層３５とニツケル層
３４との境界に、それぞれ４０〜６０％の母材を含みか
つ母材の含有量がニツケル層３４の中心部へ向けて次第
に少くなる合金層が存在させる。
層を形成する場合に、接合部の組成を緩やかに変化させ
ることにより、接合部で電気抵抗、透磁率などの物性が
急激に変化するのを抑え、全体として渦電流の電気抵抗
を減じ、高温でも安定した高い制動トルクが得られるよ
うにスル。 【解決手段】 鉄を主成分とする渦電流式減速装置の制
動ドラムにおいて、制動ドラム１３の端面にニツケル層
３４を厚さ０．５〜２ｍｍに肉盛り溶接し、ニツケル層
３４の表面に所望の厚さの銅層３５を肉盛り溶接する。
制動ドラム１３の端面の母材である鉄層３３とニツケル
層３４との境界および母材である銅層３５とニツケル層
３４との境界に、それぞれ４０〜６０％の母材を含みか
つ母材の含有量がニツケル層３４の中心部へ向けて次第
に少くなる合金層が存在させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として大型車両の
摩擦ブレーキを補助する渦電流減速装置、特に制動能力
を高めるようにした渦電流減速装置の制動ドラムに関す
るものである。
摩擦ブレーキを補助する渦電流減速装置、特に制動能力
を高めるようにした渦電流減速装置の制動ドラムに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】特開昭63-274,357号公報に開示される電
磁石式渦電流減速装置では、回転軸に結合した１対の制
動円板の間に、多数の電磁石を支持する不動の磁石支持
体が配設され、制動円板の電磁石と対向する内面に、導
電率の大きい金属層が接着されている。上述の渦電流減
速装置では、制動円板と電磁石との相対回転により、制
動円板に渦電流に基づく制動力を発生する。
磁石式渦電流減速装置では、回転軸に結合した１対の制
動円板の間に、多数の電磁石を支持する不動の磁石支持
体が配設され、制動円板の電磁石と対向する内面に、導
電率の大きい金属層が接着されている。上述の渦電流減
速装置では、制動円板と電磁石との相対回転により、制
動円板に渦電流に基づく制動力を発生する。
【０００３】特開平4-88,867号公報に開示される永久磁
石式渦電流減速装置でも、制動ドラムと永久磁石との相
対回転により、制動ドラムに渦電流に基づく制動力を発
生する。渦電流式減速装置では制動ドラムの材料を鉄材
に銅材を組み合せることにより、制動ドラムの内部に発
生する渦電流が増加し、鉄材だけの場合よりも制動能力
を高めることができる。
石式渦電流減速装置でも、制動ドラムと永久磁石との相
対回転により、制動ドラムに渦電流に基づく制動力を発
生する。渦電流式減速装置では制動ドラムの材料を鉄材
に銅材を組み合せることにより、制動ドラムの内部に発
生する渦電流が増加し、鉄材だけの場合よりも制動能力
を高めることができる。
【０００４】鉄材または鉄系合金材（ＳＣＭ４１５な
ど）に銅材を接合する手段として、鉄または鉄合金から
なる制動ドラムに、銅からなる薄い筒体を圧入するかボ
ルトにより結合するものと、鉄または鉄合金材と銅材を
直接ろう付けまたは溶接により接合するものとがある。
前者の手段は鉄または鉄合金材と銅材の密着が難しく、
後者の鉄または鉄合金材と銅材を直接ろう付けする手段
では、高温でろうが溶け出し、接合強度が極端に低下
し、また、微小な空隙も制動トルクの発生に必要な渦電
流に対し大きな電気抵抗になる。また、鉄または鉄合金
材と銅材を溶接する手段では、鉄または鉄合金に銅が固
溶しにくいため直接接合することは難しく、接合された
としても鉄または鉄合金と銅の熱膨張率が大きく異なる
ので、高温で接合部にクラツクや剥離が起こる。さら
に、鉄または鉄合金材と銅材の電気抵抗率に大きな差が
あることから電気腐食の原因になり、電流密度の不均一
から局部的な発熱の原因にもなる。
ど）に銅材を接合する手段として、鉄または鉄合金から
なる制動ドラムに、銅からなる薄い筒体を圧入するかボ
ルトにより結合するものと、鉄または鉄合金材と銅材を
直接ろう付けまたは溶接により接合するものとがある。
前者の手段は鉄または鉄合金材と銅材の密着が難しく、
後者の鉄または鉄合金材と銅材を直接ろう付けする手段
では、高温でろうが溶け出し、接合強度が極端に低下
し、また、微小な空隙も制動トルクの発生に必要な渦電
流に対し大きな電気抵抗になる。また、鉄または鉄合金
材と銅材を溶接する手段では、鉄または鉄合金に銅が固
溶しにくいため直接接合することは難しく、接合された
としても鉄または鉄合金と銅の熱膨張率が大きく異なる
ので、高温で接合部にクラツクや剥離が起こる。さら
に、鉄または鉄合金材と銅材の電気抵抗率に大きな差が
あることから電気腐食の原因になり、電流密度の不均一
から局部的な発熱の原因にもなる。
【０００５】特公平５−８７５６８号公報に開示される
鉄または鉄合金材と銅材の接合方法では、ＳＣＨ２２な
どの耐熱鋼材と高熱伝導率を有する銅材とをニツケルろ
うによリ接合しているが、ニツケルろうのろう付け温度
は９２５〜１２００℃であり、特にB-Ni-2相当のろう材
のろう付け温度は１０１０〜１１７５℃である。銅の融
点は１０８３℃であるので銅とニツケルとの間には合金
層が形成されるが、合金層の組成は銅３５％までの範囲
である。一方、鉄の融点は１５３４℃、ニツケルの融点
は１４５５℃であるから、上述のろう付け温度（１０１
０〜１１７５℃）では、鉄とニツケルとの間には溶融反
応は起こらないか、起こつても表面のごく僅かの部分で
ある。
鉄または鉄合金材と銅材の接合方法では、ＳＣＨ２２な
どの耐熱鋼材と高熱伝導率を有する銅材とをニツケルろ
うによリ接合しているが、ニツケルろうのろう付け温度
は９２５〜１２００℃であり、特にB-Ni-2相当のろう材
のろう付け温度は１０１０〜１１７５℃である。銅の融
点は１０８３℃であるので銅とニツケルとの間には合金
層が形成されるが、合金層の組成は銅３５％までの範囲
である。一方、鉄の融点は１５３４℃、ニツケルの融点
は１４５５℃であるから、上述のろう付け温度（１０１
０〜１１７５℃）では、鉄とニツケルとの間には溶融反
応は起こらないか、起こつても表面のごく僅かの部分で
ある。
【０００６】
【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、鉄または鉄合金製の制動ドラムの内周面に
銅層を形成する場合に、境界層ないし接合部の組成を緩
やかに変化させることにより、境界層ないし接合部で電
気抵抗、透磁率などの物性が急激に変化するのを抑え、
全体として渦電流の電気抵抗を減じ、高温でも安定した
高い制動トルクが得られるようにした渦電流式減速装置
の制動ドラムを提供することにある。
問題に鑑み、鉄または鉄合金製の制動ドラムの内周面に
銅層を形成する場合に、境界層ないし接合部の組成を緩
やかに変化させることにより、境界層ないし接合部で電
気抵抗、透磁率などの物性が急激に変化するのを抑え、
全体として渦電流の電気抵抗を減じ、高温でも安定した
高い制動トルクが得られるようにした渦電流式減速装置
の制動ドラムを提供することにある。
【０００７】
【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鉄を主成分とする
制動ドラムと、該制動ドラムの内部に配置した磁性体か
らなる磁石支持筒と、該磁石支持筒に前記制動ドラムの
内周面と対向するように結合した多数の磁石とを有する
渦電流減速装置において、前記鉄を主成分とする制動ド
ラムの端面に厚さ０．５〜２ｍｍのニツケル層を肉盛り
溶接し、前記ニツケル層の表面に銅層を肉盛り溶接した
ものである。
に、本発明の構成は回転軸に結合した鉄を主成分とする
制動ドラムと、該制動ドラムの内部に配置した磁性体か
らなる磁石支持筒と、該磁石支持筒に前記制動ドラムの
内周面と対向するように結合した多数の磁石とを有する
渦電流減速装置において、前記鉄を主成分とする制動ド
ラムの端面に厚さ０．５〜２ｍｍのニツケル層を肉盛り
溶接し、前記ニツケル層の表面に銅層を肉盛り溶接した
ものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明では熱伝導率と導電率の大
きな銅、アルミニウムなどの材料を制動ドラムの内周部
分に、透磁率の高い鉄、鉄合金などの材料を制動ドラム
の外周部分にそれぞれ配置し、制動トルクの向上を実現
する。制動ドラムの材料として鉄または鉄系合金材と銅
材とを組み合せることにより、渦電流回路を最適化する
ことが可能になるが、鉄または鉄系合金材と銅材とを直
接的に接合することは、高温で先に述べたような弊害を
もたらす。
きな銅、アルミニウムなどの材料を制動ドラムの内周部
分に、透磁率の高い鉄、鉄合金などの材料を制動ドラム
の外周部分にそれぞれ配置し、制動トルクの向上を実現
する。制動ドラムの材料として鉄または鉄系合金材と銅
材とを組み合せることにより、渦電流回路を最適化する
ことが可能になるが、鉄または鉄系合金材と銅材とを直
接的に接合することは、高温で先に述べたような弊害を
もたらす。
【０００９】本発明では、鉄または鉄合金からなる制動
ドラムの端面へ、ニツケル層を緩衝層にして銅材を接合
することにより、高温（４００℃以上）で安定かつ高い
制動トルクが得られ、耐久性と信頼性が向上する。つま
り、鉄または鉄系合金材と銅材とを接合するにあたり、
高温下でも実用的な接合強度を維持できるように、鉄ま
たは鉄系合金材と銅材との間に、中間層としてニツケル
層を介在させるものである。ニツケル層を中間層とする
鉄または鉄系合金材と銅材との接合には、ＴＩＧ，ＭＩ
Ｇなどの通常の溶接によりニツケル層を肉盛りして実現
する。
ドラムの端面へ、ニツケル層を緩衝層にして銅材を接合
することにより、高温（４００℃以上）で安定かつ高い
制動トルクが得られ、耐久性と信頼性が向上する。つま
り、鉄または鉄系合金材と銅材とを接合するにあたり、
高温下でも実用的な接合強度を維持できるように、鉄ま
たは鉄系合金材と銅材との間に、中間層としてニツケル
層を介在させるものである。ニツケル層を中間層とする
鉄または鉄系合金材と銅材との接合には、ＴＩＧ，ＭＩ
Ｇなどの通常の溶接によりニツケル層を肉盛りして実現
する。
【００１０】ろう付けと溶接では、生成される合金層の
厚さが大きく異なる。ろう付けは基本的に、接合しよう
とする２つの金属母材（鉄とニツケル）よりも融点の低
い金属または合金（ろう）を溶融添加して接合しようと
するものである。したがつて、ろうは母材の内部に僅か
に拡散しているか、ろうと母材が薄い合金層を形成して
いるにすぎない。積極的に合金層を生成させ、合金層の
組成変化を利用しようとするには、少くとも接合しよう
とする金属母材（鉄と銅）を、金属母材の融点よりも高
い温度に加熱しなければならない。
厚さが大きく異なる。ろう付けは基本的に、接合しよう
とする２つの金属母材（鉄とニツケル）よりも融点の低
い金属または合金（ろう）を溶融添加して接合しようと
するものである。したがつて、ろうは母材の内部に僅か
に拡散しているか、ろうと母材が薄い合金層を形成して
いるにすぎない。積極的に合金層を生成させ、合金層の
組成変化を利用しようとするには、少くとも接合しよう
とする金属母材（鉄と銅）を、金属母材の融点よりも高
い温度に加熱しなければならない。
【００１１】換言すれば、ろう付けが互いに接合しよう
とする金属母材の表面になるべく影響を与えないよう、
溶け込みや拡散をできるだけ少くするものであるのに対
し、溶接は互いに接合しようとする金属母材を溶融する
ことにより、積極的に合金層をつくるものである。した
がつて、ろう付けでは生成される合金層が薄く、接合強
度が小さいのに対し、溶接では生成される合金層が厚
く、合金層の組成も厚さ方向に傾斜的に変化（図１参
照）するので接合強度が大きい。
とする金属母材の表面になるべく影響を与えないよう、
溶け込みや拡散をできるだけ少くするものであるのに対
し、溶接は互いに接合しようとする金属母材を溶融する
ことにより、積極的に合金層をつくるものである。した
がつて、ろう付けでは生成される合金層が薄く、接合強
度が小さいのに対し、溶接では生成される合金層が厚
く、合金層の組成も厚さ方向に傾斜的に変化（図１参
照）するので接合強度が大きい。
【００１２】しかし、ニツケル層またはニツケル合金層
が厚すぎると制動トルクの低下が生じ、ニツケル層また
はニツケル合金層が薄すぎると十分な接合強度が得られ
ない。ニツケル層またはニツケル合金層の厚さには最適
値が存在する。ニツケル層またはニツケル合金層の厚さ
は０．５〜２ｍｍが好ましく、最適な厚さは約１ｍｍで
ある。ただし、ニツケル層には合金層も含まれ、ニツケ
ル層の組成はニツケル層の５０％がニツケル層の厚さ方
向に傾斜的に変化している。
が厚すぎると制動トルクの低下が生じ、ニツケル層また
はニツケル合金層が薄すぎると十分な接合強度が得られ
ない。ニツケル層またはニツケル合金層の厚さには最適
値が存在する。ニツケル層またはニツケル合金層の厚さ
は０．５〜２ｍｍが好ましく、最適な厚さは約１ｍｍで
ある。ただし、ニツケル層には合金層も含まれ、ニツケ
ル層の組成はニツケル層の５０％がニツケル層の厚さ方
向に傾斜的に変化している。
【００１３】
【実施例】図１は本発明が適用される磁石式渦電流減速
装置の正面断面図、第２図は同側面断面図である。本発
明による磁石式渦電流減速装置は、制動ドラム１３を回
転軸４に結合される。このため、変速機の歯車箱２の端
壁に軸受３により支持されかつ端壁から突出する出力回
転軸４に、スプライン孔５ａを有する取付フランジ５が
嵌合され、かつ抜け出ないようにナツト６により締結さ
れる。取付フランジ５に駐車ブレーキの制動ドラム７の
端壁と、渦電流減速装置の制動ドラム１３のボス部９と
一体のフランジ部９ａとが重ね合され、複数のボルト１
０とナツト１０ａにより締結される。
装置の正面断面図、第２図は同側面断面図である。本発
明による磁石式渦電流減速装置は、制動ドラム１３を回
転軸４に結合される。このため、変速機の歯車箱２の端
壁に軸受３により支持されかつ端壁から突出する出力回
転軸４に、スプライン孔５ａを有する取付フランジ５が
嵌合され、かつ抜け出ないようにナツト６により締結さ
れる。取付フランジ５に駐車ブレーキの制動ドラム７の
端壁と、渦電流減速装置の制動ドラム１３のボス部９と
一体のフランジ部９ａとが重ね合され、複数のボルト１
０とナツト１０ａにより締結される。
【００１４】制動ドラム１３は後述するように鉄、鉄合
金などの材料からなり、内周面に銅などの薄い導電層な
いし銅層３５を接合される。制動ドラム１３は基端部
を、ボス部９から放射方向へ延びる多数のスポーク１２
に結合される。制動ドラム１３の外周壁に周方向等間隔
に、多数の冷却フイン１３ａが一体に備えられる。
金などの材料からなり、内周面に銅などの薄い導電層な
いし銅層３５を接合される。制動ドラム１３は基端部
を、ボス部９から放射方向へ延びる多数のスポーク１２
に結合される。制動ドラム１３の外周壁に周方向等間隔
に、多数の冷却フイン１３ａが一体に備えられる。
【００１５】制動ドラム１３の内部に、断面箱形の内空
部を有する案内筒１８が同軸に配設される。非磁性体か
らなる不動の案内筒１８は、歯車箱２の突壁２ａに外嵌
固定した枠板３１に、ボルト３２，３２ａにより固定さ
れる。案内筒１８は外周壁部１８ａと内周壁部１８ｂと
の両端に環状の端壁板を結合して構成してもよいが、図
示の案内筒１８は鉄などの磁性体からなる左半部の断面
コ字形をなす筒部分と、アルミニウムなどの非磁性体か
らなる右半部の断面逆Ｌ字形をなす筒部分とを、多数の
ボルト１４により結合して構成される。
部を有する案内筒１８が同軸に配設される。非磁性体か
らなる不動の案内筒１８は、歯車箱２の突壁２ａに外嵌
固定した枠板３１に、ボルト３２，３２ａにより固定さ
れる。案内筒１８は外周壁部１８ａと内周壁部１８ｂと
の両端に環状の端壁板を結合して構成してもよいが、図
示の案内筒１８は鉄などの磁性体からなる左半部の断面
コ字形をなす筒部分と、アルミニウムなどの非磁性体か
らなる右半部の断面逆Ｌ字形をなす筒部分とを、多数の
ボルト１４により結合して構成される。
【００１６】制動ドラム１３の内周面と対向する案内筒
１８の外周壁部１８ａに、周方向等間隔に多数の開口が
設けられ、各開口に強磁性板（ポールピース）２１が嵌
合固定される。実際には、強磁性板２１は外周壁部１８
ａをアルミニウムから鋳造する際に鋳ぐるまれる。
１８の外周壁部１８ａに、周方向等間隔に多数の開口が
設けられ、各開口に強磁性板（ポールピース）２１が嵌
合固定される。実際には、強磁性板２１は外周壁部１８
ａをアルミニウムから鋳造する際に鋳ぐるまれる。
【００１７】補強リブ３１ａを有する枠板３１に、周方
向等間隔に複数のアクチユエータ（図示せず）が支持さ
れる。アクチユエータはシリンダにピストンを嵌合して
１対の流体圧室を区画し、ピストンから案内筒１８の内
空部へ突出するロツド１７の端部に磁石支持筒１９を結
合される。磁石支持筒１９は案内筒１８の内空部に軸方
向移動可能に支持される。磁石支持筒１９の外周壁に、
各強磁性板２１と対向する磁石２０が、極性が周方向に
交互に異なるように結合される。
向等間隔に複数のアクチユエータ（図示せず）が支持さ
れる。アクチユエータはシリンダにピストンを嵌合して
１対の流体圧室を区画し、ピストンから案内筒１８の内
空部へ突出するロツド１７の端部に磁石支持筒１９を結
合される。磁石支持筒１９は案内筒１８の内空部に軸方
向移動可能に支持される。磁石支持筒１９の外周壁に、
各強磁性板２１と対向する磁石２０が、極性が周方向に
交互に異なるように結合される。
【００１８】制動時、磁石支持筒１９は図１に示すよう
に、アクチユエータのロツド１７により制動ドラム１３
の内部へ突出される。回転する制動ドラム１３が磁石２
０から強磁性板２１を経て制動ドラム１３の内周面へ及
ぶ磁界を横切る時、制動ドラム１３に渦電流が発生し、
制動ドラム１３が制動トルクを発生する。制動ドラム１
３は渦電流により発熱し、直接または冷却フイン１３ａ
を介して外気により冷却される。この時、図２に示すよ
うに、磁石支持筒１９と制動ドラム１３との間に磁気回
路４０が形成される。非制動時、アクチユエータにより
磁石支持筒１９を図１の左方へ移動し、制動ドラム１３
から引退させれば、磁石２０は制動ドラム１３へ磁界を
及ぼさなくなり、制動ドラム１３は制動トルクを発生し
ない。上述のように、磁石式渦電流減速装置は磁石２０
と制動ドラム１３の相対回転により発生する渦電流に基
づく制動力を発生するので、渦電流と磁界が大きいほど
制動トルクは大きくなる。
に、アクチユエータのロツド１７により制動ドラム１３
の内部へ突出される。回転する制動ドラム１３が磁石２
０から強磁性板２１を経て制動ドラム１３の内周面へ及
ぶ磁界を横切る時、制動ドラム１３に渦電流が発生し、
制動ドラム１３が制動トルクを発生する。制動ドラム１
３は渦電流により発熱し、直接または冷却フイン１３ａ
を介して外気により冷却される。この時、図２に示すよ
うに、磁石支持筒１９と制動ドラム１３との間に磁気回
路４０が形成される。非制動時、アクチユエータにより
磁石支持筒１９を図１の左方へ移動し、制動ドラム１３
から引退させれば、磁石２０は制動ドラム１３へ磁界を
及ぼさなくなり、制動ドラム１３は制動トルクを発生し
ない。上述のように、磁石式渦電流減速装置は磁石２０
と制動ドラム１３の相対回転により発生する渦電流に基
づく制動力を発生するので、渦電流と磁界が大きいほど
制動トルクは大きくなる。
【００１９】図３に示すように、本発明は制動ドラム１
３の制動トルクを高めるために、制動ドラム１３の外周
部分つまり本体部分に、鉄または鉄合金のように透磁率
の大きい材料を用いて磁束密度を大きくし、渦電流の発
生部位となる制動ドラム１３の内周部分に、後述の方法
によりニツケル層３４を介し、導電率の大きい銅層３５
を接合して渦電流を増加させるものである。
３の制動トルクを高めるために、制動ドラム１３の外周
部分つまり本体部分に、鉄または鉄合金のように透磁率
の大きい材料を用いて磁束密度を大きくし、渦電流の発
生部位となる制動ドラム１３の内周部分に、後述の方法
によりニツケル層３４を介し、導電率の大きい銅層３５
を接合して渦電流を増加させるものである。
【００２０】図４，５に示すように、銅層３５は制動ド
ラム１３の内周部分全面でなく、制動ドラム１３の内周
部分の一端または両端に設けるだけでもよい。また、図
６，７に示すように、制動ドラム１３の一端面または両
端面の全面に銅層３５を接合してもよい。
ラム１３の内周部分全面でなく、制動ドラム１３の内周
部分の一端または両端に設けるだけでもよい。また、図
６，７に示すように、制動ドラム１３の一端面または両
端面の全面に銅層３５を接合してもよい。
【００２１】図８，９に示す実施例では、制動ドラム１
３の一端面または両端面の全面に接合した銅層３５を制
動ドラム１３の外周部分を覆うように延長し、さらに外
周部分を覆う筒体３５ａに、径外方へ突出する環状の冷
却フイン３５ｂを一体に形成したものである。換言すれ
ば、複数の冷却フイン３５ｂを有する断面逆Ｌ字形また
は逆Ｕ字形をなす銅製の環状体の内面の環状溝３８に、
鉄または鉄合金からなる筒体（制動ドラム本体）を接合
したものである。導電率と熱伝導率の大きな銅層３５と
一体に冷却フイン３５ｂが形成されるから、銅層３５に
発生する渦電流による熱が冷却フイン３５ｂへ伝達さ
れ、冷却フイン３５ｂの周囲の外気により効率的に冷却
される。なお、図４〜９には、制動ドラム１３の本体と
銅層３５との間の接合層の図示を省略した。
３の一端面または両端面の全面に接合した銅層３５を制
動ドラム１３の外周部分を覆うように延長し、さらに外
周部分を覆う筒体３５ａに、径外方へ突出する環状の冷
却フイン３５ｂを一体に形成したものである。換言すれ
ば、複数の冷却フイン３５ｂを有する断面逆Ｌ字形また
は逆Ｕ字形をなす銅製の環状体の内面の環状溝３８に、
鉄または鉄合金からなる筒体（制動ドラム本体）を接合
したものである。導電率と熱伝導率の大きな銅層３５と
一体に冷却フイン３５ｂが形成されるから、銅層３５に
発生する渦電流による熱が冷却フイン３５ｂへ伝達さ
れ、冷却フイン３５ｂの周囲の外気により効率的に冷却
される。なお、図４〜９には、制動ドラム１３の本体と
銅層３５との間の接合層の図示を省略した。
【００２２】本発明では、鉄または鉄合金からなる制動
ドラム１３の内面または端面へ、ニツケル層３４を緩衝
層にして銅材３５を接合する。つまり、鉄または鉄合金
材３３と銅材３５とを接合するにあたり、高温下でも実
用的な接合強度を維持できるように、鉄または鉄合金材
３３と銅材３５との間に、中間層としてニツケル層３４
を介在させる。ニツケル層３４を鉄または鉄合金材３３
と銅材３５に接合するには、ＴＩＧ，ＭＩＧなどの通常
の溶接により、ニツケル層３４を鉄または鉄合金材３３
と銅材３５にそれぞれ肉盛りする。
ドラム１３の内面または端面へ、ニツケル層３４を緩衝
層にして銅材３５を接合する。つまり、鉄または鉄合金
材３３と銅材３５とを接合するにあたり、高温下でも実
用的な接合強度を維持できるように、鉄または鉄合金材
３３と銅材３５との間に、中間層としてニツケル層３４
を介在させる。ニツケル層３４を鉄または鉄合金材３３
と銅材３５に接合するには、ＴＩＧ，ＭＩＧなどの通常
の溶接により、ニツケル層３４を鉄または鉄合金材３３
と銅材３５にそれぞれ肉盛りする。
【００２３】［実施例］母材として鉄（Ｓ１５Ｃ）から
なる内径５０ｍｍ、長さ５ｍｍの試験筒３３に、ＴＩＧ
溶接によりニツケル層３４を肉盛りした後、肉盛りされ
たニツケル層３４を厚さ１ｍｍにまで研磨して平滑にし
た。次いで、ニツケル層３４の表面に銅層３５を肉盛り
した。こうして得られた鉄層３３とニツケル層３４の接
合面（肉盛り面）の元素を分析した結果、ニツケル層３
４に約５０％の鉄の存在が確認され、図１０に線４２で
示すように、傾斜的な組成変化が見られた。つまり、制
動ドラム１３の端面の母材である鉄層３３と、中間層と
してのニツケル層３４との境界には、４０〜６０％の母
材としての鉄を含み（鉄がニツケル層に拡散し）かつ鉄
の含有量がニツケル層３４の中心部へ向けて次第に少く
なる合金層の存在が確認された。同様に、銅層３５とニ
ツケル層３４の接合面（肉盛り面）の元素を分析した結
果、図１０に線４１で示すように、銅層３５とニツケル
層３４との境界には、４０〜６０％の銅を含み（銅がニ
ツケル層に拡散し）かつ銅の含有量がニツケル層３４の
中心部へ向けて次第に少くなる合金層の存在が確認され
た。
なる内径５０ｍｍ、長さ５ｍｍの試験筒３３に、ＴＩＧ
溶接によりニツケル層３４を肉盛りした後、肉盛りされ
たニツケル層３４を厚さ１ｍｍにまで研磨して平滑にし
た。次いで、ニツケル層３４の表面に銅層３５を肉盛り
した。こうして得られた鉄層３３とニツケル層３４の接
合面（肉盛り面）の元素を分析した結果、ニツケル層３
４に約５０％の鉄の存在が確認され、図１０に線４２で
示すように、傾斜的な組成変化が見られた。つまり、制
動ドラム１３の端面の母材である鉄層３３と、中間層と
してのニツケル層３４との境界には、４０〜６０％の母
材としての鉄を含み（鉄がニツケル層に拡散し）かつ鉄
の含有量がニツケル層３４の中心部へ向けて次第に少く
なる合金層の存在が確認された。同様に、銅層３５とニ
ツケル層３４の接合面（肉盛り面）の元素を分析した結
果、図１０に線４１で示すように、銅層３５とニツケル
層３４との境界には、４０〜６０％の銅を含み（銅がニ
ツケル層に拡散し）かつ銅の含有量がニツケル層３４の
中心部へ向けて次第に少くなる合金層の存在が確認され
た。
【００２４】上述の実施例は、制動ドラムに対し磁石支
持筒を軸方向に往復移動させて、磁石が強磁性板と対向
する制動位置と、磁石が強磁性板と対向しない非制動位
置とに切り換える形式の磁石式渦電流減速装置の場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、特開平4-88,867号公報に開示されるような制動ド
ラムに対し１つの磁石支持筒を回動させて、極性が同じ
２つの磁石が共通の強磁性板に対向する制動位置と、極
性が異なる２つの磁石が共通の強磁性板に対向する非制
動位置とに切り換える形式の磁石式渦電流減速装置や、
特開平4-12,659号公報に開示されるような制動ドラムの
内部に不動の磁石支持筒と可動の磁石支持筒を配設し、
一方の磁石支持筒を回動させて、両方の磁石支持筒の極
性が同じ磁石が共通の強磁性板と全面的に対向する制動
位置と、両方の磁石支持筒の極性が異なる１対の磁石が
共通の強磁性板と全面的に対向する非制動位置とに切り
換える形式の磁石式渦電流減速装置にも適用できる。
持筒を軸方向に往復移動させて、磁石が強磁性板と対向
する制動位置と、磁石が強磁性板と対向しない非制動位
置とに切り換える形式の磁石式渦電流減速装置の場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、特開平4-88,867号公報に開示されるような制動ド
ラムに対し１つの磁石支持筒を回動させて、極性が同じ
２つの磁石が共通の強磁性板に対向する制動位置と、極
性が異なる２つの磁石が共通の強磁性板に対向する非制
動位置とに切り換える形式の磁石式渦電流減速装置や、
特開平4-12,659号公報に開示されるような制動ドラムの
内部に不動の磁石支持筒と可動の磁石支持筒を配設し、
一方の磁石支持筒を回動させて、両方の磁石支持筒の極
性が同じ磁石が共通の強磁性板と全面的に対向する制動
位置と、両方の磁石支持筒の極性が異なる１対の磁石が
共通の強磁性板と全面的に対向する非制動位置とに切り
換える形式の磁石式渦電流減速装置にも適用できる。
【００２５】また、本発明は永久磁石式渦電流減速装置
の制動ドラムだけでなく、特開昭63-274,359号公報に開
示されるような電磁石式渦電流減速装置の制動ドラムに
も適用できる。
の制動ドラムだけでなく、特開昭63-274,359号公報に開
示されるような電磁石式渦電流減速装置の制動ドラムに
も適用できる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は上述のように、鉄または鉄合金
材と銅材との接合するに当り、中間層としてニツケルを
介在させることにより、各母材との合金層（銅とニツケ
ル、鉄とニツケル）が形成され、鉄または鉄合金材と銅
材の高温での接合強度が向上され、各合金層により熱膨
張率と電気抵抗が小さくなり、鉄または鉄合金材と銅材
との間の物性（熱膨張率と電気抵抗）の急激な変化（ギ
ヤツプ）が小さくなり、複合金属製の制動ドラムとして
の制動トルク特性が向上される。
材と銅材との接合するに当り、中間層としてニツケルを
介在させることにより、各母材との合金層（銅とニツケ
ル、鉄とニツケル）が形成され、鉄または鉄合金材と銅
材の高温での接合強度が向上され、各合金層により熱膨
張率と電気抵抗が小さくなり、鉄または鉄合金材と銅材
との間の物性（熱膨張率と電気抵抗）の急激な変化（ギ
ヤツプ）が小さくなり、複合金属製の制動ドラムとして
の制動トルク特性が向上される。
【００２７】高温での鉄または鉄合金材と銅材の接合部
の耐剥離性、耐クラツク性が向上し、渦電流式減速装置
の制動ドラムの信頼性が向上する。
の耐剥離性、耐クラツク性が向上し、渦電流式減速装置
の制動ドラムの信頼性が向上する。
【００２８】中間層としてのニツケルにより、鉄または
鉄合金材と銅材の電気抵抗の差を緩和できるので、耐電
食性の向上、渦電流回路の平滑化による損失の低減、発
熱の抑制が得られる。
鉄合金材と銅材の電気抵抗の差を緩和できるので、耐電
食性の向上、渦電流回路の平滑化による損失の低減、発
熱の抑制が得られる。
【図１】本発明に係る制動ドラムを備えた渦電流式減速
装置の正面断面図である。
装置の正面断面図である。
【図２】同渦電流式減速装置の側面断面図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る制動ドラムの正面断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る制動ドラムの正面断
面図である。
面図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る制動ドラムの正面断
面図である。
面図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る制動ドラムの正面断
面図である。
面図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る制動ドラムの正面断
面図である。
面図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る制動ドラムの正面断
面図である。
面図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る制動ドラムの正面断
面図である。
面図である。
【図１０】本発明に係る制動ドラムの母相と銅層との接
合部の組成を表す線図である。
合部の組成を表す線図である。
【符号の説明】 ４：回転軸 ５：取付フランジ ７：制動ドラム ９：
ボス部 ９ａ：フランジ部 １２：スポーク １３：制
動ドラム １３ａ：冷却フイン １８：案内筒 １８ａ：外周壁部 １８ｂ：内周壁部 １９：磁石支持
筒 ２０：永久磁石 ２１：強磁性板 ３１：枠板 ３
１ａ：補強リブ ３３：鉄層 ３４：ニツケル層 ３５：銅層 ３５ａ：筒体 ３５ｂ：冷却フイン ３
８：環状溝
ボス部 ９ａ：フランジ部 １２：スポーク １３：制
動ドラム １３ａ：冷却フイン １８：案内筒 １８ａ：外周壁部 １８ｂ：内周壁部 １９：磁石支持
筒 ２０：永久磁石 ２１：強磁性板 ３１：枠板 ３
１ａ：補強リブ ３３：鉄層 ３４：ニツケル層 ３５：銅層 ３５ａ：筒体 ３５ｂ：冷却フイン ３
８：環状溝
フロントページの続き (72)発明者 山田 忠治 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 小林 晋 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 浅野 雅樹 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 桑原 徹 神奈川県川崎市川崎区殿町３丁目25番１号 いすゞ自動車株式会社川崎工場内
Claims (2)
- 【請求項１】回転軸に結合した鉄を主成分とする制動ド
ラムと、該制動ドラムの内部に配置した磁性体からなる
磁石支持筒と、該磁石支持筒に前記制動ドラムの内周面
と対向するように結合した多数の磁石とを有する渦電流
減速装置において、前記鉄を主成分とする制動ドラムの
端面に厚さ０．５〜２ｍｍのニツケル層を肉盛り溶接
し、前記ニツケル層の表面に銅層を肉盛り溶接したこと
を特徴とする渦電流式減速装置の制動ドラム。 - 【請求項２】前記制動ドラムの端面の母材である鉄層と
ニツケル層との境界および母材である銅層とニツケル層
との境界に、それぞれ４０〜６０％の母材を含みかつ母
材の含有量がニツケル層の中心部へ向けて次第に少くな
る合金層が存在する、請求項１に記載の渦電流式減速装
置の制動ドラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35362596A JPH10178771A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 渦電流式減速装置の制動ドラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35362596A JPH10178771A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 渦電流式減速装置の制動ドラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10178771A true JPH10178771A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18432116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35362596A Pending JPH10178771A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 渦電流式減速装置の制動ドラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10178771A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103812303A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 常州先进制造技术研究所 | 适应高速和低速工况的永磁涡流缓速器的转子鼓分层结构 |
-
1996
- 1996-12-17 JP JP35362596A patent/JPH10178771A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103812303A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 常州先进制造技术研究所 | 适应高速和低速工况的永磁涡流缓速器的转子鼓分层结构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040727 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041130 |