JPH11113224A - 永久磁石式渦電流減速装置の着磁方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁石を磁石支持環に結合しかつ案内筒に組み
付けた後に着磁するようにした永久磁石式渦電流減速装
置の着磁方法を得る。 【解決手段】 磁性体からなる磁石支持環１９の外周面
に着磁前の偶数個の磁石２０を周方向等間隔に結合す
る。非磁性体からなりかつ磁石２０と同数の強磁性板２
１を周方向等間隔に有する案内筒１８の内部に、各磁石
２０が各強磁性板２１に全面的に重なるように磁石支持
環１９を収容する。次いで、磁石２０に対向する磁極５
３ａを有する着磁装置５０の内部へ案内筒１８を配置す
る。着磁装置５０の磁心５３の電磁コイル５２に直流電
流を流して磁石支持環１９の外周側から磁石２０に着磁
する。案内筒１８の各強磁性板２１に周方向に隣接する
２つの磁石２０が部分的に重なるように磁石支持環１９
を回動し、着磁装置５０から案内筒１８を引き出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は大型貨物車両などに
搭載される永久磁石式渦電流減速装置、特に渦電流減速
装置の組立て後に永久磁石を磁石化する、永久磁石式渦
電流減速装置の着磁方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】永久磁石（以下これを単に磁石という）
を使用した渦電流減速装置では、磁性体からなる磁石支
持環（継鉄）の外周面に、偶数個（８〜２４極）の磁石
を外面の磁極が周方向に交互に異なるように、接着剤、
取付金具（アルミニウム、ステンレス、合成樹脂などの
非磁性材）などにより取り付けられている。磁石を着磁
する時は、予め磁石を１個ずつ着磁するかまたは全部を
同時に着磁してから磁石支持環に取り付けるか、着磁し
てない全部の磁石（厳密には希土類金属などの磁石材）
を磁石支持環に接着剤、取付金具などにより取り付けて
から、数個ずつ着磁するかまたは全部を同時に着磁して
いた。

【０００３】しかし、磁石を１個ずつ着磁するのでは手
間が掛かり、例えば全部で１２個の磁石を、磁石支持環
の外周面に環状に並べて結合した後に、磁石支持環の外
周側から磁界を付与して同時に着磁するのでは、手間は
省けるものの、多数の強磁性板（ポールピース）を有す
る保護筒ないし案内筒の内部へ該磁石支持環を組み付け
る時、案内筒に対する磁石の強力な吸引力に抗するた
め、剛性の高い強固な組付治具を必要とし、作業者が指
などを怪我しないように細心の注意を要する。

【０００４】なお、直流回転機のロータの着磁方法とし
て、特開平2-133100号公報に開示されるようなものがあ
るが、この方法を永久磁石式渦電流減速装置の磁石支持
環に適用しても上述の問題は解決できない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
ような磁石支持環を案内筒へ組み付ける手間を省き、強
固な組付治具を不要とするために、磁石を磁石支持環に
結合しかつ案内筒に組み付けた後に着磁するようにした
永久磁石式渦電流減速装置の着磁方法を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成は永久磁石を用いて渦電流による制動
力を発生させる渦電流減速装置において、磁性体からな
る磁石支持環の外周面に着磁前の偶数個の永久磁石を周
方向に所定の間隔を存して結合し、非磁性体からなる薄
肉の案内筒の内部に前記磁石支持環を収容した後、前記
案内筒を介し前記永久磁石に対向する磁極を有する着磁
装置の内部へ配置し、前記着磁装置の磁心の電磁コイル
に直流電流を流して前記磁石支持環の外周側から前記永
久磁石に極性が周方向に交互に異なるように着磁するこ
とを特徴とする。

【０００７】また、上記課題を解決するために、本発明
の構成は永久磁石を用いて渦電流による制動力を発生さ
せる渦電流減速装置において、磁性体からなる磁石支持
環の外周面に着磁前の偶数個の永久磁石を周方向等間隔
に結合し、非磁性体からなりかつ前記永久磁石と同数の
強磁性板を周方向等間隔に有する案内筒の内部に前記磁
石支持環を収容し、前記案内筒の各強磁性板に前記磁石
支持環の各永久磁石が全面的に重なるように固定した
後、各強磁性板の外面に対向する磁極を有する着磁装置
により前記磁石支持環の外周側から前記永久磁石に極性
が周方向に交互に異なるように着磁することを特徴とす
る。

【０００８】また、上記課題を解決するために、本発明
の構成は永久磁石を用いて渦電流による制動力を発生さ
せる渦電流減速装置において、磁性体からなる磁石支持
環の外周面に着磁前の４ｎ（ｎは自然数）個の永久磁石
を周方向に所定の間隔を存して結合し、非磁性体からな
りかつ２ｎ個の強磁性板を周方向等間隔に有する案内筒
の内部に前記磁石支持環を収容し、前記案内筒の各強磁
性板に前記磁石支持環の２個の永久磁石が全面的に重な
るように固定した後、各強磁性板の外面に対向する磁極
を有する着磁装置により前記磁石支持環の外周側から前
記永久磁石に極性が周方向に交互に異なるように着磁す
ることを特徴とする。

【０００９】さらに、上記課題を解決するために、本発
明の構成は永久磁石を用いて渦電流による制動力を発生
させる渦電流減速装置において、磁性体からなる複数の
磁石支持環の外周面にそれぞれ着磁前の偶数個の永久磁
石を周方向等間隔に結合し、非磁性体からなりかつ前記
永久磁石と同数の強磁性板を周方向等間隔に有する案内
筒の内部に前記複数の磁石支持環を収容し、前記複数の
磁石支持環の各永久磁石が軸方向に並びかつ前記案内筒
の各強磁性板に全面的に重なるように固定した後、各強
磁性板の外面に対向する磁極を有する着磁装置により前
記複数の磁石支持環の外周側から前記永久磁石に極性が
周方向に交互に異なるように着磁することを特徴とす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明では磁石を着磁する前に、
磁石を磁石支持環に結合したうえ案内筒の内部へ組み込
み、次いで着磁装置の内部へ配置する。強磁性板のない
非磁性体の薄板からなる案内筒の場合は、着磁装置の各
磁極を案内筒の外側から各磁石へ対向させ、各磁極の電
磁コイルに直流電流を流して着磁する。

【００１１】多数の強磁性板を有する案内筒の場合は、
予め各強磁性板に磁石支持環の各磁石が全面的に重なる
ように固定してから、着磁装置の内部へ配置する。着磁
装置の各磁極を案内筒の外側から強磁性板へ対向させ、
各磁心の電磁コイルに直流電流を流して着磁する。多数
の強磁性板を有する案内筒の内部に２つ以上の磁石支持
環が配設される場合は、各強磁性板に各磁石支持環の磁
石が全面的に重なるように固定し、当該磁石が全部同極
性となるように着磁する。上述の案内筒に収容した磁石
支持環について、全部の磁石をまとめて同時に着磁して
も、幾つかの磁石を数回に分けて順次着磁してもよい。

【００１２】磁石支持環の磁石に着磁した後には、周方
向に隣接する２つの磁石が案内筒の各強磁性板に部分的
に重なるように磁石支持環を回動し、着磁装置から案内
筒を引き出す。

【００１３】

【実施例】図２は本発明が適用される永久磁石式渦電流
減速装置の上半分を示す正面断面図、図３は同側面断面
図である。本発明に係る永久磁石式渦電流減速装置は、
電気導体からなる制動ドラム１３を回転軸４に結合され
る。このため、車両用変速機の歯車箱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１０とナツト
１０ａにより締結される。

【００１４】制動ドラム１３は鉄などの透磁率の大なる
材料からなり、基端部をボス部９から放射方向へ延びる
多数の支持腕（スポーク）１２に結合される。制動ドラ
ム１３の外周壁には周方向等間隔に、多数の放熱フイン
１３ａが備えられる。

【００１５】制動ドラム１３の内部に、断面箱形の内空
部１５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、軸方向のボルト３２と径方向
のボルト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。

【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１５へ突出するロツド１７の端部に磁石支持環１９
を結合される。磁石支持環１９は案内筒１８の内空部１
５に軸方向移動可能に支持される。磁石支持環１９の外
周壁に、偶数個または４ｎ個（ｎは自然数）の強磁性板
２１にそれぞれ対向する磁石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、磁石支持環１９は図２，３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２０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に制動トルクを及ぼす。この時、図
３に示すように、磁石支持環１９と制動ドラム１３との
間に磁気回路４０が形成される。制動ドラム１３は渦電
流により発熱し、直接または放熱フイン１３ａを介して
外気により冷却される。

【００１９】非制動時、アクチユエータにより磁石支持
環１９を図２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、渦電流減速装置は磁石２０と制動ドラム１
３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。

【００２０】図１に示すように、本発明は上述したよう
な永久磁石式渦電流減速装置において、着磁する前の磁
石２０（厳密には磁石材というべきもの）を磁石支持環
１９に取付金具５４により結合してから、案内筒１８の
内空部１５へ収容する。このため、予め磁石支持環１９
を案内筒１８の内周壁部１８ｂへ嵌装してから、内周壁
部１８ｂを外周壁部１８ａに多数のボルト１４（図２）
により結合する。各磁石２０は断面台形をなすものであ
り、偶数個の磁石２０を磁石支持環１９の外周面に周方
向等間隔に並べたうえ、磁石相互間に断面逆台形の非磁
性体からなる取付金具５４を介装し、かつ各取付金具５
４を貫通する複数のボルト５５を磁石支持環１９へ締結
する。上述のようにして着磁前の磁石２０を結合した磁
石支持環１９を案内筒１８の内部へ、各磁石２０が各強
磁性板２１に全面的に重なるように収容し、次いで、案
内筒１８を着磁装置５０の内部へ配置する。

【００２１】着磁装置５０は磁性体からなる円筒形の継
鉄５１の内周壁に、多数の磁心５３（磁石２０と同数）
を周方向等間隔に配設し、各磁心５３に電磁コイル５２
を巻装してなる。各磁心５３は継鉄５１の中心へ延び
る、断面長方形のものであり、各磁心５３の先端つまり
磁極５３ａの端面の周方向寸法と軸方向寸法は、強磁性
板２１と同寸に形成される。

【００２２】案内筒１８は各強磁性板２１が着磁装置５
０の各磁極５３ａに重なるように配置され、また各磁石
２０が各強磁性板２１に重なるように位置決めされる。
次いで、周方向に相隣接する電磁コイル５２に互いに逆
方向の直流電流を流すと、図１に矢印ｙで示すように磁
気回路が発生する。すなわち、着磁用磁極５３ａから、
強磁性板２１、磁石２０、磁石支持環１９、隣りの磁石
２０、強磁性板２１、磁心５３、継鉄５１、隣りの磁心
５３へと磁気回路ｙが生じ、磁石２０が着磁される。次
いで、各電磁コイル５２への通電を停止し、案内筒１８
に対して磁石支持環１９を磁石２０の配列ピツチの半分
だけ回動すると、周方向に隣接する１対の磁石２０が共
通の強磁性板２１に部分的に重なることになる。着磁さ
れた磁石２０が磁極５３ａに及ぼす吸引力が弱くなり、
案内筒１８を着磁装置５０から簡単に引き出すことがで
き、強磁性板２１により案内筒１８の引き出し後の反磁
界の発生が抑えられ、磁石２０は減磁を生じない。上述
の実施例において、全部の磁石２０をまとめて着磁する
代りに、幾つかの磁石２０を数回に分けて着磁してもよ
い。

【００２３】多数の強磁性板２１を有する案内筒１８の
内部に２つ以上の磁石支持環１９，１９ａが配設される
場合は、各強磁性板２１に各磁石支持環１９，１９ａの
磁石２０，２０ａを全面的に重ね合せ、当該磁石２０，
２０ａを全部同極性に着磁する。すなわち、図４，５に
示すように、断面箱形の内空部１５を有する案内筒１８
の外周壁部１８ａに周方向等間隔に偶数個（２ｎ個、ｎ
は自然数）の強磁性板２１が結合される一方、内周壁部
１８ｂには軸受２２ａにより磁石支持環１９ａが回動可
能に支持され、磁石支持環１９ａの左半部の薄肉円筒部
１９ｂに軸受２２により磁石支持環１９が回動可能に支
持される。磁石支持環１９ａは薄肉円筒部１９ｂから案
内筒１８の左端壁のスリツト２８を経て外方へ突出され
る腕２６を、アクチユエータ２４のピストンロツド２５
に連結される。同様に、磁石支持環１９も案内筒１８の
左端壁のスリツトを経て外方へ突出される腕を、別のア
クチユエータのピストンロツドに連結される。アクチユ
エータ２４はシリンダ２７にピストンを嵌挿してなり、
ピストンからピストンロツド２５が外部へ突出される。

【００２４】図５に示すように、磁石支持環１９の外周
面には各強磁性板２１に２個ずつ対向するように、４ｎ
個の磁石２０が所定間隔を存して結合される。磁石支持
環１９ａの外周面にも各強磁性板２１に２個ずつ対向す
るように、４ｎ個の磁石２０ａが所定間隔を存して結合
される。

【００２５】各磁石２０，２０ａを着磁させるには、図
４に示すように、予め着磁してない磁石２０，２０ａを
各磁石支持環１９，１９ａに結合し、かつ案内筒１８へ
それぞれ回動可能に収容し、それぞれ２つの磁石２０，
２０ａが全面的に各強磁性板２１に対向するように位置
決めする。次いで、案内筒１８を着磁装置５０の内部
へ、強磁性板２１が磁極５３ａに全面的に対向するよう
に配置する。磁心５３に巻装した電磁コイル５２に、相
隣接する磁心５３を通る磁界の方向が互いに逆になるよ
うに直流電流を流すと、図１に示す実施例と同様に各強
磁性板２１に対向する４つの磁石２０，２０ａが同極に
着磁される。

【００２６】次いで、電磁コイル５２への通電を停止
し、各磁石支持環１９，１９ａを磁石２０，２０ａの配
列ピツチ分だけ回動すると、図５に示すように、各強磁
性板２１に対向して周方向に並ぶ磁石２０，２０ａの極
性が互いに逆になり、各強磁性板２１と各磁石支持環１
９，１９ａとの間に短絡的磁気回路４０ａが生じ、磁石
２０，２０ａが磁極５３ａに及ぼす吸引力が小さくな
り、案内筒１８を着磁装置５０から容易に引き出すこと
ができる。

【００２７】図５は実際には制動ドラム１３の内部に案
内筒１８が配設された渦電流式減速装置を示す。図示の
非制動状態では、各強磁性板２１と磁石支持環１９，１
９ａとの間に短絡的磁気回路４０ａが生じ、制動ドラム
１３に制動力を及ぼさない。磁石支持環１９，１９ａを
磁石２０，２０ａの配列ピツチ分だけ回動すると、各強
磁性板２１に対向する４個の磁石２０，２０ａの極性が
同じになり、磁石２０，２０ａの磁界が強磁性板２１を
透過して回転する制動ドラム１３に作用し、渦電流に基
づく制動力を制動ドラム１３に及ぼす。この時、４個の
磁石２０，２０ａが図３に示す磁石２０と同じ働きを
し、磁石支持環１９，１９ａと制動ドラム１３との間に
磁気回路が形成される。

【００２８】なお、本発明は上述の各実施例に限定され
るものではなく、特願平7-336180号に開示されるよう
な、強磁性板のない非磁性体からなる薄肉の案内筒の内
部へ磁石支持環を収容してなる永久磁石式渦電流減速装
置にも適用できる。この場合は、着磁装置の各磁極を薄
肉の案内筒の外周側から磁石支持環の各磁石へ対向さ
せ、各磁心の電磁コイルに直流電流を流して着磁する。
着磁した後に着磁装置から案内筒を取り出すには、着磁
装置から磁性体の筒体の内部へ案内筒を軸方向に移動す
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上述のように、永久磁石を用い
て渦電流による制動力を発生させる渦電流減速装置にお
いて、磁性体からなる１個または複数個の磁石支持環の
外周面に着磁前の偶数個または４ｎ個の永久磁石を周方
向に所定の間隔を存して結合し、非磁性体からなる薄肉
の案内筒の内部に前記磁石支持環を収容した後、前記案
内筒を介して前記磁石に対向する磁極を有する着磁装置
の内部へ配置し、前記着磁装置の磁心の電磁コイルに直
流電流を流して前記磁石支持環の外周側から前記永久磁
石に、極性が周方向に１個または２個ずつ交互に異なる
ように着磁するようにしたから次のような効果が得られ
る。

【００３０】案内筒に対する磁石支持環の組付性が向上
し、磁石支持環の組付けに当り作業者が指や手を傷つけ
る心配がない。

【００３１】磁石支持環の磁石に着磁した後には、周方
向に隣接する２つの磁石が案内筒の強磁性板に部分的に
重なる位置へ磁石支持環を回動すれば、磁石が着磁装置
へ及ぼす吸引力が弱くなり、案内筒を着磁装置から容易
に引き出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る往復動型永久磁石式渦電流減速装
置の着磁方法を示す正面断面図である。

【図２】同渦電流式減速装置の側面断面図である。

【図３】同渦電流式減速装置の制動時の正面断面図であ
る。

【図４】本発明に係る回動型永久磁石式渦電流減速装置
の着磁方法を示す側面断面図である。

【図５】同渦電流式減速装置の非制動時の正面断面図で
ある。

【符号の説明】

４：回転軸 ９：ボス部 ９ａ：フランジ部 １２：支
持腕 １３：制動ドラム １３ａ：放熱フイン １４：ボルト １５：内空部 １
７：ロツド １８：案内筒 １８ａ：外周壁部 １８
ｂ：内周壁部 １９，１９ａ：磁石支持筒 １９ｂ：薄
肉円筒部 ２０，２０ａ：永久磁石 ２１：強磁性板
２２，２２ａ：軸受 ２４：アクチユエータ ２５：ロ
ツド ２６：腕 ２７：シリンダ ２８：スリツト ３
１：枠板 ４０，４０ａ：磁気回路 ５０：着磁装置
５１：継鉄 ５２：電磁コイル ５３：磁心 ５３ａ：磁極 ５４：
取付金具 ５５：ボルト

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】永久磁石を用いて渦電流による制動力を発
   生させる渦電流減速装置において、磁性体からなる磁石
   支持環の外周面に着磁前の永久磁石を周方向に所定の間
   隔を存して結合し、案内筒の内部に前記磁石支持環を収
   容した後、前記案内筒を介して前記永久磁石に対向する
   磁極を有する着磁装置の内部へ前記案内筒を配置し、前
   記着磁装置の磁心の電磁コイルに直流電流を流して前記
   磁石支持環の外周側から前記永久磁石に着磁することを
   特徴とする、永久磁石式渦電流減速装置の着磁方法。
2. 【請求項２】永久磁石を用いて渦電流による制動力を発
   生させる渦電流減速装置において、磁性体からなる磁石
   支持環の外周面に着磁前の偶数個の永久磁石を周方向に
   所定の間隔を存して結合し、非磁性体からなる薄肉の案
   内筒の内部に前記磁石支持環を収容した後、前記案内筒
   を介して前記永久磁石に対向する磁極を有する着磁装置
   の内部へ前記案内筒を配置し、前記着磁装置の磁心の電
   磁コイルに直流電流を流して前記磁石支持環の外周側か
   ら前記永久磁石に極性が周方向に交互に異なるように着
   磁することを特徴とする、永久磁石式渦電流減速装置の
   着磁方法。
3. 【請求項３】永久磁石を用いて渦電流による制動力を発
   生させる渦電流減速装置において、磁性体からなる磁石
   支持環の外周面に着磁前の偶数個の永久磁石を周方向等
   間隔に結合し、非磁性体からなりかつ前記永久磁石と同
   数の強磁性板を周方向等間隔に有する案内筒の内部に前
   記磁石支持環を収容し、前記案内筒の各強磁性板に前記
   磁石支持環の各永久磁石が全面的に重なるように固定し
   た後、各強磁性板の外面に対向する磁極を有する着磁装
   置により前記磁石支持環の外周側から前記永久磁石に極
   性が周方向に交互に異なるように着磁することを特徴と
   する、永久磁石式渦電流減速装置の着磁方法。
4. 【請求項４】永久磁石を用いて渦電流による制動力を発
   生させる渦電流減速装置において、磁性体からなる磁石
   支持環の外周面に着磁前の４ｎ個の永久磁石を周方向に
   所定の間隔を存して結合し、非磁性体からなりかつ２ｎ
   個の強磁性板を周方向等間隔に有する案内筒の内部に前
   記磁石支持環を収容し、前記案内筒の各強磁性板に前記
   磁石支持環の２個の永久磁石が全面的に重なるように固
   定した後、各強磁性板の外面に対向する磁極を有する着
   磁装置により前記磁石支持環の外周側から前記永久磁石
   に極性が周方向に２個ごとに異なるように着磁すること
   を特徴とする、永久磁石式渦電流減速装置の着磁方法。
5. 【請求項５】永久磁石を用いて渦電流による制動力を発
   生させる渦電流減速装置において、磁性体からなる複数
   の磁石支持環の外周面にそれぞれ着磁前の偶数個の永久
   磁石を周方向等間隔に結合し、非磁性体からなりかつ前
   記永久磁石と同数の強磁性板を周方向等間隔に有する案
   内筒の内部に前記複数の磁石支持環を収容し、前記複数
   の磁石支持環の各永久磁石が軸方向に並びかつ前記案内
   筒の各強磁性板に全面的に重なるように固定した後、各
   強磁性板の外面に対向する磁極を有する着磁装置により
   前記複数の磁石支持環の外周側から前記永久磁石に極性
   が周方向に交互に異なるように着磁することを特徴とす
   る、永久磁石式渦電流減速装置の着磁方法。
6. 【請求項６】前記永久磁石に着磁した後に、前記案内筒
   の各強磁性板に前記磁石支持環の周方向に隣接しかつ極
   性が互いに異なる２つの永久磁石が重なるように、前記
   磁石支持環を回動し、前記着磁装置から前記案内筒を引
   き出す、請求項３〜５のいずれかに記載の永久磁石式渦
   電流減速装置の着磁方法。