JP3436271B2 - 渦電流式減速装置 - Google Patents

渦電流式減速装置

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JP3436271B2
JP3436271B2 JP20742092A JP20742092A JP3436271B2 JP 3436271 B2 JP3436271 B2 JP 3436271B2 JP 20742092 A JP20742092 A JP 20742092A JP 20742092 A JP20742092 A JP 20742092A JP 3436271 B2 JP3436271 B2 JP 3436271B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】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式減速装置、特に制動ドラム
の内周面と磁石支持筒に周方向等間隔に並設した多数の
永久磁石(以下単に磁石という)との間に介在する強磁
性板(ポールピース)の回転位相を変えることにより、
制動と非制動の切換えを行う渦電流式減速装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】特開平1-298948号公報に開示される渦電
流式減速装置では、制動ドラムの内部に非磁性体からな
る断面箱形の案内筒を配設し、案内筒の外周壁に周方向
等間隔に多数の強磁性板を結合し、案内筒の内空部に回
動可能に支持した磁石支持筒に、各強磁性板に対向する
磁石を結合し、磁石支持筒の回転位相を強磁性板の半配
列ピツチだけ変えることにより、制動と非制動の切換え
を行う。
【0003】図6に示すように、上述の渦電流式減速装
置では、磁石支持筒14の磁石24は、強磁性板15と
同じ配列ピツチpで、強磁性板15に対する極性が周方
向に交互に異なるように並設される。外部の熱、水、埃
などの環境から磁石24を保護するために、磁石24は
非磁性体の案内筒10の断面長方形の内空部に密封され
ている。
【0004】制動時、各磁石24は案内筒10の外周壁
10aの強磁性板と全面的に重なり、強磁性板15を経
て回転する制動ドラム7との間に磁気回路を形成し、制
動ドラム7に制動力を及ぼす。非制動時、図6に示すよ
うに、磁石24は強磁性板15に対し半配列ピツチだけ
ずれ、強磁性板15は極性の異なる磁石24に跨がり、
短絡的磁気回路27を形成する。しかし、磁石24は相
隣接する強磁性板15の相互の隙間tを経て制動ドラム
7へ洩れ磁界を及ぼし、磁気回路27aを形成する。回
転する制動ドラム7が洩れ磁界を横切る時引ずりトルク
を受けるので、動力の損失を招く。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題に鑑み、制動時の制動能力を損わないで、非制動時
磁石から強磁性板相互の隙間を経て制動ドラムへ洩れる
磁界を効果的に抑え、引ずりトルクを低減する、渦電流
式減速装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成は回転軸に結合した制動ドラムの内部
に非磁性体からなる断面箱形の案内筒を配設し、案内筒
の外周壁に周方向等間隔に多数の強磁性板を結合し、案
内筒の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒に、各強
磁性板に1つずつ対応して強磁性板に対する極性が周方
向に交互に異なるように永久磁石を結合した渦電流式減
速装置において、永久磁石の相互の周方向隙間を永久磁
石の周方向寸法よりも狭く、強磁性板の内周面の周方向
寸法を永久磁石の周方向寸法とほぼ同寸とし、制動ドラ
ムの回転方向に関して、各強磁性板の外周側後端部を後
方へ、内周側前端部を前方へそれぞれ突出させ、かつ隣
り合う強磁性板の周方向隙間を内周側から外周側にかけ
てほぼ同一としたことを特徴とする。また、本発明の構
成は回転軸に結合した制動ドラムの内部に非磁性体から
なる断面箱形の案内筒を配設し、案内筒の外周壁に周方
向等間隔に多数の強磁性板を結合し、案内筒の内空部に
回動可能に支持した磁石支持筒に、各強磁性板に1つず
つ対応して強磁性板に対する極性が周方向に交互に異な
るように永久磁石を結合した渦電流式減速装置におい
て、永久磁石の相互の周方向隙間を永久磁石の周方向寸
法よりも狭く、強磁性板の内周面の周方向寸法を永久磁
石の周方向寸法とほぼ同寸とし、制動ドラムの回転方向
に関して、各強磁性板の外周側前端部を前方へ、内周側
後端部を後方へそれぞれ突出させ、かつ隣り合う強磁性
板の周方向隙間を内周側から外周側にかけてほぼ同一と
したことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明によれば、制動ドラムの回転方向に関し
て、強磁性板の後端部の外周側部分が後方へ(または前
端部の外周側部分が前方へ)突出しているので、非制動
時、磁石から周方向に並ぶ強磁性板の相互の隙間を経て
制動ドラムへ洩れる磁界は、その大部分が強磁性板の後
端部(または前端部)で遮られる。この結果、強磁性板
の後端部(または前端部)で遮られた本来の洩れ磁界
は、強磁性板と磁石支持筒との間で短絡的磁気回路を形
成し、洩れ磁界が制動ドラムに及ぼす引ずりトルクが低
減される。
【0008】非制動時、磁石の周方向中心を強磁性板の
周方向中心よりも制動ドラムの回転方向後方へずらすこ
とにより、強磁性板の前端部と磁石との重なり面積(周
方向の重なり面積)が増加するので、強磁性板を通る磁
束の増加分に対する、強磁性板の前端部と磁石の間の磁
気抵抗を低減する。
【0009】
【実施例】図1は本発明による渦電流式減速装置の側面
断面図、図2は同正面断面図である。本発明による渦電
流式減速装置は、例えば車両用変速機の出力回転軸1に
結合される導体からなる制動ドラム7と、制動ドラム7
の内部に配設される非磁性体からなる不動の案内筒10
と、案内筒10の断面長方形の内空部に回動可能に支持
した磁石支持筒14とを備えている。制動ドラム7はボ
ス5のフランジ部5aを、駐車ブレーキの制動ドラム3
の端壁部と一緒に、回転軸1にスプライン嵌合固定した
取付フランジ2に重ね合され、かつ複数のボルト4とナ
ツトにより締結される。ボス5から放射状に延びる多数
のスポーク6に、冷却フイン8を備えた制動ドラム7の
一端が結合される。
【0010】断面箱形の案内筒10は例えば断面C字形
をなす筒体に、環状の蓋板11を結合して構成される。
案内筒10は適当な手段により例えば変速機の歯車箱に
固定される。案内筒10の外周壁10aに多数の強磁性
板15が周方向等間隔(図6に示す配列ピツチpを参
照)に結合される。好ましくは、強磁性板15は案内筒
10の成形時鋳ぐるまれる。強磁性板15は長方形の板
状のものであつて、板面は円弧状に湾曲される。強磁性
板15の周壁は突条25(図1)を一体に形成され、案
内筒10の外周壁10aと強磁性板15との鋳造による
結合度を高める。磁石支持筒14は案内筒10の内空
部、詳しくは内周壁10bに軸受12により回動可能に
支持される。
【0011】案内筒10の左端壁に、好ましくは3つの
流体圧アクチユエータ20が周方向等間隔に結合され
る。流体圧アクチユエータ20はシリンダ18にピスト
ン17を嵌装してなり、ピストン17から外部へ突出す
るロツドは、磁石支持筒14から案内筒10の左端壁の
円弧状のスリツト18aを経て突出する腕16に連結さ
れる。
【0012】図2に示すように、磁石支持筒14は各強
磁性板15に1つずつ対応する磁石24を結合される。
磁石支持筒14は磁性体からなり、各強磁性板15に対
向する磁石24は、極性が周方向に交互に異なるように
配設される。
【0013】本発明によれば、強磁性板15の内周面の
周方向長さLは、磁石24の外周面の周方向長さと同寸
とし、後端部(制動ドラム7の矢印x方向の回転方向に
関して後端部)15bの外周側部分(後端面)を矢印x
と反対方向へ突出する。図2,3に示す実施例では、後
端部15bは強磁性板15の軸心方向の中心(面)yに
対し傾斜した面として構成される。強磁性板15の前端
部15aは、外周側部分(前端面)を後端部15bとほ
ぼ平行にカツトするのが好ましい。
【0014】案内筒10の外周壁10aと強磁性板15
との結合度を高める突条25は、強磁性板15の型成形
上の都合から、前端部15aにおいて内周側へ偏倚さ
せ、後端部15bにおいて外周側へ偏倚させる。つま
り、強磁性板15を成形するための上型と下型の重合せ
面に、突条25が形成される。
【0015】次に、本発明による渦電流式減速装置の作
動について説明する。制動時、図5に示すように、各磁
石24は各強磁性板15に全面的に対向し、磁石支持筒
14と制動ドラム7との間に磁気回路26を形成する。
回転する制動ドラム7が磁界を横切る時、制動ドラム7
に渦電流が流れ、制動ドラム7は制動トルクを受ける。
制動時、磁石24の外周面と強磁性板15の内周面の周
方向長さが等しいから、磁石24は制動ドラム7へ及ぶ
磁気回路26を形成し、相隣接する強磁性板15の後端
部15bと前端部15aとの間で、制動ドラム7へ及ば
ない短絡的磁気回路を形成することはなく、したがつ
て、制動能力が低下することはない。
【0016】非制動時、流体圧アクチユエータ20によ
り磁石支持筒14を強磁性板15の半配列ピツチ分だけ
回動すると、図2に示すように、極性が異なる2つの磁
石24が部分的に各強磁性板15に対向する。各強磁性
板15と磁石支持筒14との間に、短絡的磁気回路27
が生じ、磁石24は磁界を制動ドラム7に及ぼさない。
【0017】本発明によれば、強磁性板15の後端部1
5bの外周側部分が後方へ寸法t0だけ突出しているの
で、周方向に並ぶ強磁性板15の相互の隙間tが図6に
示す従来例よりも寸法t0だけ狭められ、制動ドラム7へ
及ぶ洩れ磁界が減じられ、この結果、洩れ磁界が制動ド
ラム7に及ぼす引ずりトルクが低減される。
【0018】また、非制動時、磁石24の相互の隙間の
周方向中心zを、強磁性板15の周方向中心yよりも制
動ドラム7の回転方向後方(矢印xと反対方向)へ回動
量eだけずらすことにより、強磁性板15の前端部15
aと磁石24との重なり面積が増加するので、強磁性板
15を通る磁束の増加分に対する強磁性板15の前端部
15aと磁石24との間の磁気抵抗を低減する。
【0019】図4に示す実施例は、強磁性板15の前端
部15aと後端部15bを傾斜面とする代りに、後端部
15bの外周側半部を階段状に突出させ、前端部15a
の外周側半部を階段状に削除し、角隅部の強度低下を回
避するものであり、図2,3の実施例と同様に、非制動
時の洩れ磁束が制動ドラムに及ぼす引ずりトルクを低減
できる。
【0020】なお、上述の実施例とは逆に、強磁性板1
5の制動ドラム7の回転方向前端部15aにおいて、外
周側部分を制動ドラム7の回転方向前方へ突出させ、非
制動時、磁石24の相互の隙間の周方向中心zを、強磁
性板15の周方向中心yよりも制動ドラム7の回転方向
前方へ僅かにずらすようにしても、同様の効果を奏す
る。
【0021】また、本発明は上述の形式の渦電流式減速
装置に限定されるものではなく、特願平2-112026号や特
開平3-86060 号公報に開示される形式の渦電流式減速装
置にも適用できる。
【0022】
【発明の効果】本発明は上述のように、回転軸に結合し
た制動ドラムの内部に非磁性体からなる断面箱形の案内
筒を配設し、案内筒の外周壁に周方向等間隔に多数の強
磁性板を結合し、案内筒の内空部に回動可能に支持した
磁石支持筒に、各強磁性板に1つずつ対応して強磁性板
に対する極性が周方向に交互に異なるように永久磁石を
結合した渦電流式減速装置において、永久磁石の相互の
周方向隙間を永久磁石の周方向寸法よりも狭く、強磁性
板の内周面の周方向寸法を永久磁石の周方向寸法とほぼ
同寸とし、制動ドラムの回転方向に関して、各強磁性板
の外周側後端部を後方へ(または外周側前端部を前方
へ)、内周側前端部を前方へ(または内周側後端部を後
方へ)それぞれ突出させ、かつ隣り合う強磁性板の周方
向隙間を内周側から外周側にかけてほぼ同一としたもの
であるから、非制動時磁石から強磁性板相互の隙間を経
て制動ドラムへ洩れる磁界は、その大部分が強磁性板の
後端部(または前端部)で遮られる。この結果、強磁性
板の後端部(または前端部)で遮られた本来の洩れ磁界
は、強磁性板と磁石支持筒との間で短絡的磁気回路を形
成し、洩れ磁界が制動ドラムに及ぼす引ずりトルクが低
減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る渦電流式減速装置の上半部を示す
側面断面図である。
【図2】図1の線2A−2Aによる減速装置の非制動時
を示す正面断面図である。
【図3】同減速装置における強磁性板の正面図である。
【図4】同減速装置における強磁性板の変更実施例を示
す正面図である。
【図5】同減速装置の制動時を示す正面断面図である。
【図6】従来の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】
1:回転軸 7:制動ドラム 10:案内筒 10a:
外周壁 14:磁石支持筒 15:強磁性板 15b:
後端部 24:磁石

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転軸に結合した制動ドラムの内部に非磁
    性体からなる断面箱形の案内筒を配設し、案内筒の外周
    壁に周方向等間隔に多数の強磁性板を結合し、案内筒の
    内空部に回動可能に支持した磁石支持筒に、各強磁性板
    に1つずつ対応して強磁性板に対する極性が周方向に交
    互に異なるように永久磁石を結合した渦電流式減速装置
    において、永久磁石の相互の周方向隙間を永久磁石の周
    方向寸法よりも狭く、強磁性板の内周面の周方向寸法を
    永久磁石の周方向寸法とほぼ同寸とし、制動ドラムの回
    転方向に関して、各強磁性板の外周側後端部を後方へ
    内周側前端部を前方へそれぞれ突出させ、かつ隣り合う
    強磁性板の周方向隙間を内周側から外周側にかけてほぼ
    同一としたことを特徴とする渦電流式減速装置。
  2. 【請求項2】回転軸に結合した制動ドラムの内部に非磁
    性体からなる断面箱形の案内筒を配設し、案内筒の外周
    壁に周方向等間隔に多数の強磁性板を結合し、案内筒の
    内空部に回動可能に支持した磁石支持筒に、各強磁性板
    に1つずつ対応して強磁性板に対する極性が周方向に交
    互に異なるように永久磁石を結合した渦電流式減速装置
    において、永久磁石の相互の周方向隙間を永久磁石の周
    方向寸法よりも狭く、強磁性板の内周面の周方向寸法を
    永久磁石の周方向寸法とほぼ同寸とし、制動ドラムの回
    転方向に関して、各強磁性板の外周側前端部を前方へ
    内周側後端部を後方へそれぞれ突出させ、かつ隣り合う
    強磁性板の周方向隙間を内周側から外周側にかけてほぼ
    同一としたことを特徴とする渦電流式減速装置。
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