JP3791447B2 - Compact and lightweight eddy current reducer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に用いられる主ブレーキを補助するディスクタイプで車両への搭載性に優れる渦電流減速装置に関し、さらに詳しくはシンプルな構造設計で簡易構造であり、小型化及び軽量化が図れ、経済性に優れる渦電流減速装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
トラックやバス等の自動車用の制動装置には、主ブレーキであるフットブレーキ、補助ブレーキである排気ブレーキの他に長い坂道の降坂等において安定した減速を行い、さらにフットブレーキのベーパーロック現象や焼損を防止するために、渦電流減速装置が使用されている。
【0003】
この渦電流減速装置には、多数の永久磁石を円周方向に配置した磁石群を移動させ、永久磁石を回転ドラム(円筒型)または制動ディスクに対向させるように接近させて、回転ドラムまたは制動ディスクに制動トルクを発生させる方式が用いられている。
【0004】
ところが、近年においては、渦電流減速装置に対する要求も多様化し、製造コストの低減を図るとともに、小型車への搭載も可能にするような、車両への搭載性を向上させる要請が強くなっている。この搭載性の向上には、小型で軽量化が図れ、かつ簡易構造で経済性に優れることが要求される。
【0005】
上記の要請に対して、回転ドラムを採用した渦電流減速装置では、その構造上、小型化及び軽量化が困難である。まず、制動時の放熱に関し、制動時に回転ドラムが発熱すると外周部が膨張するので、これを吸収するために、複雑なドラム支持の設計が必要となりドラム構造が煩雑となる。さらに、回転重量が半径方向の外周側に集中するため、回転バランスの調整が難しくなる。
【0006】
さらに、エアギャップの調整、すなわち、全ての永久磁石とドラム間の距離を等間隔に調整し、この間隔を増減することによって、制動トルクの調整が可能になるが、回転ドラムを採用した場合には、エアギャップを調整するためには回転ドラムの内径を拡大若しくは縮小する必要があることから、回転ドラム構成部品の共通化が充分に図れない。
【0007】
一方、回転ドラムを用いたドラムタイプに替え、制動ディスクを用いたディスクタイプの渦電流減速装置を採用する場合でも、電磁石を用いた方式では装置の小型化及び軽量化には適していない。すなわち、この方式では制動ディスクに対向して設けた電磁石に電流を供給して、制動ディスクに渦電流を発生させ、回転軸に制動トルクを付加することになるが、大きな制動トルクを発生するためには、多数の電磁石と大電流を供給する装置が必要になる。このため、多数の電磁石を収容するスペースが必要になるとともに、電流の供給源であるバッテリーが大型化するため、装置の全体構成が大容量で、かつ重量化することになる。
【0008】
したがって、渦電流減速装置の小型化及び軽量化には、ディスクタイプの減速装置を採用して、永久磁石の磁極面を制動ディスクに対向させて接近させ、ディスク自体に制動トルクを発生させる方式(以下、「磁石極面対向方式」という場合がある)が有効である。この方式であれば、永久磁石の磁力を短い磁路長さで制動ディスクに付加できるので、磁気回路の磁気抵抗が小さくなり、制動効率の向上を図れるとともに、装置の全体構成を簡易構造にできるからである。
【0009】
さらに、この簡易構造の「磁石極面対向方式」を採用して、制動効率を向上させることができれば、その結果として、比較的、小型の永久磁石が適用できるので、小型化及び軽量化が一層容易になる。
【0010】
図1及び図2は、永久磁石を用いた「磁石極面対向方式」の渦電流減速装置の構成例を示す断面図である。図1は制動時における装置構成を示しており、図2は非制動時における装置構成を示している。
【0011】
この渦電流減速装置では、回転軸1に取り付けられた強磁性体からなる制動ディスク2と、この制動ディスク2の側方に配置された非磁性体からなる案内筒3から構成される。案内筒3は車両等の非回転部分に支持されており、その内部には、制動ディスク2の制動面に対し垂直方向に前後進が可能な強磁性体からなる保持リング4が収容され、さらに、案内筒3には保持リング4を前後進させるシリンダー5が設けられている。一方、案内筒3の制動ディスクと対向する端面には、強磁性材(ポールピース)8が配置される。
【0012】
保持リング4の制動ディスク2と対向する側面には、複数の永久磁石7が円周方向に等間隔で配置されている。磁石7の磁極の方向は制動ディスク2の制動面に対向しており、隣接する永久磁極が互いに逆向きに配置されている。各永久磁石7の磁極面に対向する強磁性材8は、円周方向に永久磁石7と対をなすように複数配置される。強磁性材8の厚さは特に規定されないが、薄い方が望ましい。具体的な強磁性材の製作は、例えば、アルミニウムからなる案内筒3を鋳造する際に、強磁性材を一体として鋳込むことができる。
【0013】
永久磁石7の駆動機構としては、案内筒3の外端壁にはシリンダ5が配置され、シリンダ5に嵌合するピストンロッド6が案内筒3の外端壁を貫通して保持リング4に結合している。このように構成することによって、シリンダー5の作動により制動ディスク2に対し直交する方向に、保持リング4を前後進させることができる。
【0014】
次に、上記の渦電流減速装置の作動について説明する。制動時には、図1の白抜き矢印で示すように、シリンダー5のピストン6が右方へ移動し、保持リングが制動ディスク2に対し垂直方向に前進し、永久磁石7が制動ディスクに対向して接近する。
【0015】
このとき、各永久磁石7が強磁性材8を経て制動ディスク2の制動面に垂直に及ぼす磁力線を、回転する制動ディスク2が横切る時、制動内の磁束の変化から制動ディスク2に渦電流が流れ、制動トルクが発生する。
【0016】
非制動に切り換える際には、シリンダー5の作動を切り換えて、図2の白抜き矢印で示すように、ピストンロッド6に直結された保持リング4を左方へ移動させるので、永久磁石7が強磁性材(ポールピース)8から離れ、永久磁石7が制動ディスク2へ及ぼす磁力は弱いものとなる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
前述の通り、永久磁石を制動ディスクに対向させて配置した「磁石極面対向方式」の渦電流減速装置では、制動時には、前記図1に示すように、保持リングを制動ディスクと直交する方向に前進させ、永久磁石を制動ディスクに対向して接近させるようにする。一方、非制動時には、前記図2に示すように、保持リングを後退させて、永久磁石と制動ディスクとを所定のストロークだけ切り離す必要がある。
【0018】
上記の制動時及び非制動時の動作において、制動時には永久磁石が強磁性体である制動ディスクに吸引されるため、永久磁石を配する保持リングを制動ディスクと直交する方向に前進させるための動力を殆ど必要としない。これに対し、非制動時に、永久磁石を制動ディスクから引き離すために保持リングを後退させる際には、制動ディスクからの磁気吸引力にうち勝つ必要があり、多大な動力を要することになる。
【0019】
特に、高い制動トルクが要求されるリターダでは、制動トルクを確保するため、磁力が強い磁石を用いたり、磁石の体積を増加させて制動ディスクに作用する磁束密度を高めているため、磁石と制動ディスクと間の磁気吸引力が強くなる。このため、この磁気吸引力に抗して永久磁石を制動ディスクから引き離し、非制動の状態に切り換えるには大きな動力が必要になる。
【0020】
切換に必要な動力をアクチュエータ等の機器で賄おうとすると、所要のシリンダ径を大きくしたり、設置数を増やしたりする必要が生じて、機器が大型になるとともに煩雑な構造になる。これらの機器を渦電流減速装置内に組み込むとなると、装置の全体構成が大型化しその重量も増加して、車両への搭載性を著しく悪化させる。
【0021】
本発明は、上述した永久磁石を用いた「磁石極面対向方式」の渦電流減速装置が包含する問題点に鑑みて開発されたものであり、制動時から非制動時への切り換えの際に、永久磁石を制動ディスクから切り離すために必要とされる動力を低減し、これに要するアクチュエータ、シリンダー等の機器のコンパクト化を図り、小型、軽量型の電流減速装置を提供することを目的としている。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の(1)〜(3)の小型、軽量型の渦電流減速装置を要旨としている。
(1) 回転軸に取り付けられた制動ディスクと、非回転部分に支持されて前記制動ディスクの側方に配置された案内筒と、この案内筒の内部に収容され、回転軸方向に移動可能な保持リングと、この保持リングの円周方向に前記制動ディスクに対向して、隣接する磁極が互いに逆向きに配した複数の永久磁石と、この永久磁石と対向するように前記案内筒の端面に配設された強磁性材とを設けた渦電流減速装置であって、前記永久磁石が制動ディスクに対して傾動可能に設けられ、制動時には前記永久磁石の磁極面を制動ディスクに対向近接させ、非制動時には前記永久磁石を傾動させて、前記永久磁石を制動ディスクと離間させ非制動となる位置まで移動させることを特徴とする小型、軽量型の渦電流減速装置である。
(2) 回転軸に取り付けられた制動ディスクと、非回転部分に支持されて前記制動ディスクの側方に配置された案内筒と、この案内筒の内部に収容され、回転軸方向に移動可能な保持リングと、この保持リングの円周方向に前記制動ディスクに対向して、隣接する磁極が互いに逆向きに配した複数の永久磁石と、この永久磁石と対向するように前記案内筒の端面に配設された強磁性材とを設けた渦電流減速装置であって、前記永久磁石を個別に載置した磁石支持板が、前記保持リングの制動ディスクと対向する面を覆うように保持リングに傾動可能に取り付けられ、制動時には前記永久磁石を位置決めされた制動可能な位置まで制動ディスクに対向近接させ、非制動時には前記磁石支持板を傾動させて、前記永久磁石を制動ディスクと離間させ非制動となる位置まで移動させることを特徴とする小型、軽量型の渦電流減速装置である。
【0023】
上記(2)の渦電流減速装置では、磁石支持板の傾動を保持リングの半径方向に沿って行う場合と、保持リングの円周方向に沿って行う場合とに装置構成を区分することができる。
(3) 回転軸に取り付けられた制動ディスクと、非回転部分に支持されて前記制動ディスクの側方に配置された案内筒と、この案内筒の内部に収容され、回転軸方向に移動可能な保持リングと、この保持リングの円周方向に前記制動ディスクに対向して、隣接する磁極が互いに逆向きに配した複数の永久磁石と、この永久磁石と対向するように前記案内筒の端面に配設された強磁性材とを設けた渦電流減速装置であって、上記保持リングは円周方向に複数に分割され、これらの保持リングはそれぞれ回転軸方向に移動可能に構成されて、制動時には前記支持リングを固定溝で位置決めされた制動可能な位置まで制動ディスクに対向近接させ、非制動時には前記支持リングを固定溝で傾動させて制動ディスクと離間させ非制動となる位置まで移動させることを特徴とする小型、軽量型の渦電流減速装置である。
【0024】
【発明の実施の形態】
永久磁石の磁極面を強磁性体からなる制動ディスクの制動面に対向させた状態で、永久磁石を垂直方向に引き離すには大きな動力が必要になる。これは、永久磁石の磁極全面を制動ディスク面から同時に引き離すために、磁石と制動ディスク面との間に作用する磁気吸引力と等価な動力が必要になるからである。
【0025】
永久磁石の磁極面を制動ディスク面に対向させた状態から、永久磁石の一部を制動ディスク面から引き離すことによって、磁極面を制動ディスク面に対して傾けた状態にして、引き続いて永久磁石を制動ディスクから垂直方向に引き離すと、引き離しに要する動力を軽減することができる。
【0026】
すなわち、渦電流減速装置の制動時から非制動時の切換に際し、永久磁石を傾動させて制動ディスクから引き離すことによって、これに要する動力は低減する。
【0027】
上記の要因としては、▲1▼永久磁石の磁極面の一部を制動ディスク面から引き離すことになるので、これに要する動力は、磁極全面を制動ディスク面から同時に引き離すのに比べて小さくなること、及び▲2▼永久磁石から及ぼされる磁束は直進性であることから、磁極面が制動ディスク面に対して傾くと作用する磁束が低下し、永久磁石と制動ディスク面との磁気吸引力が激減することである。
【0028】
上述の通り、永久磁石を傾動して引き離せば、その動力を低減することができる。したがって、これらの動力をアクチュエータ、シリンダー等の機器で賄う場合には、所要のシリンダ径も小さくでき、機器の小型化が図れる。この結果、渦電流減速装置の大型車両、または小型車両を問わず、車両への搭載性を著しく向上させることができる。
【0029】
以下に、本発明の渦電流減速装置の具体的な構成と、その効果を具体的な実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例では、単に装置の構成例を示すものであり、本発明の渦電流減速装置の内容を限定するものではない。
【0030】
【実施例】
(実施例1)
図3は、本発明の実施例1の渦電流減速装置の断面構成例を示す図である。実施例1の渦電流減速装置では、回転軸1に取り付けられた強磁性体からなる制動ディスク2と、非磁性体からなる案内筒3から構成され、案内筒3は車両等の非回転部分に支持されており、その内部には、制動ディスク2の制動面に対し垂直に回転軸方向に前後進が可能な保持リング4が収容され、さらに、案内筒3には保持リング4を前後進させるシリンダー5が設けられている。一方、案内筒3の制動ディスクと対向する端面には、強磁性材(ポールピース)8が配置され、制動ディスク2に作用する磁力の減衰を抑制している。
【0031】
図4は、本発明の実施例1の渦電流減速装置で用いられている保持リングを示す平面図である。保持リング4の制動ディスク2と対向する面には、永久磁石7が円周方向に溝4aを挟んで等間隔で配置されている。永久磁石7の磁極方向は制動ディスク2の制動面に対向しており、隣接する磁極が互いに逆向きに配置している。これら複数の永久磁石7は、それぞれ個別に磁石支持板に載置されており、磁石支持板の保持リング4への取り付けは固定ピン10による。
【0032】
図3に示すように、永久磁石7を載置した磁石支持板9は、保持リング4の制動ディスク2と対向する面を覆うように、保持リング4の外周側に固定ピン10を軸支して取り付けられる。これにより、磁石支持板9が固定ピン10を基準として、保持リング4の半径方向に沿って傾動可能となっている。磁石支持板9の傾動方向は、図4において白抜き矢印で示している。
【0033】
さらに、案内筒3の強磁性材8端側の内周部に磁石止め3aを設けて、制動時に永久磁石7が制動可能になるように位置決めしている。
【0034】
図5は、本発明の実施例1の渦電流減速装置での制動時から非制動時に切り換える際の構成を説明する図である。制動時から非制動時に切り換える際には、永久磁石7を制動ディスク2と引き離して非制動となる位置まで後退させるが、引き離しの初期は瞬時の作動となるため、磁石支持板9に作用する慣性力及び永久磁石7と制動ディスク2との磁気吸引力によって、磁石支持板9が軸支した固定ピン10を基準として傾動し、永久磁石7が制動ディスク2面に対して傾いた状態になる。
【0035】
さらに、永久磁石7を後退させることによって、引き離しに要する動力を低減させたままで、非制動時の状態に切り換えることができる。実施例1の渦電流減速装置では、図5に示すように、磁石支持板9及び永久磁石7の傾動量を調整するため、保持リング4の端部に回転ストッパ4bを設けてもよい。
(実施例2)
本発明の実施例2の渦電流減速装置は、実施例1の装置と同様に、永久磁石を個別に載置した磁石支持板を保持リングに傾動可能に取り付ける方式である。実施例1の装置との相違は、磁石支持板の傾動が保持リングの円周方向に沿って行われることである。
【0036】
図6は、本発明の実施例2の渦電流減速装置で用いられている保持リングを示す平面図である。複数の永久磁石7は、それぞれ個別に磁石支持板に載置されており、保持リング4の制動ディスク2と対向する面には、その面を覆うように、磁石支持板が保持リング4に固定ピン10を用いて傾動可能に取り付けられている。磁石支持板の傾動方向は、白抜き矢印で示すように、保持リング4の円周方向に沿って行われる。
【0037】
図7は、本発明の実施例2の渦電流減速装置において磁石支持板を保持リングに取り付ける状況を示す斜視図である。永久磁石7を載置した磁石支持板9は、保持リング4の面を覆うように、固定ピン10を軸支して保持リング4の円周方向に傾動可能に周設されている。
【0038】
実施例2の渦電流減速装置では、図7(a)に示すように、磁石支持板9を保持リング4の円周方向の1端で取り付け、その取り付け点を基準として傾動可能としてもよく、さらに、図7(b)に示すように、基準点の他端に固定ピン10を通すスライド穴を設けて、磁石支持板9の傾動量を調整できるようにしてもよい。
【0039】
本発明の実施例2の渦電流減速装置での制動時から非制動時に切り換える際の構成及び動作は、前記図5に示す実施例1の渦電流減速装置の場合と同様である。
(実施例3)
図8は、本発明の実施例3の渦電流減速装置の断面構成例を示す図である。実施例3の渦電流減速装置では、永久磁石7は、隣接する永久磁石の極性が互いに逆向きになるように、制動ディスク2に対向して保持リング4の円周方向に配置される。保持リング4は、シリンダ5に嵌合するピストンロッド6と連結しており、シリンダ5の作動により永久磁石7群が回転軸方向に前後進の移動が可能になっている。
【0040】
このとき、ピストンロッド6は、保持リング4の半径方向幅の中央部より外周側に設けた接続ピン10を軸支し、これを基準に傾動可能に連結されている。さらに、案内筒3の強磁性材8端側の内周部に固定溝3bを設けて、制動時に保持リング4の片端部を装入させ、永久磁石7が制動可能になるように位置決めしている。
【0041】
図9は、本発明の実施例3の渦電流減速装置で用いられている保持リングを示す平面図である。保持リング4全体の形状は、円環状(リング状)であって、円周方向に制動ディスクに対向して、隣接する磁極が互いに逆向きになるように複数の永久磁石7が配置されている。実施例3の渦電流減速装置では、円環状の保持リング4を4分割して、円弧状の保持リング4を構成している。それぞれの円弧状の保持リング4をピストンロッド6に連結させて、回転軸方向に移動可能としている。
【0042】
図10は、本発明の実施例3の渦電流減速装置における制動時から非制動時に切り換える際の構成を説明する図である。非制動時への切り換えにともない、永久磁石7を制動ディスク2から引き離すとき、保持リング4の片端部が固定溝3b内にあるため、永久磁石7が制動ディスク2面に対して傾く。さらに保持リング4を後退させると、永久磁石7の傾きが大きくなり、保持リング4の片端部が固定溝3bから外れて、永久磁石7が制動ディスクから引き離されて非制動の状態になる。
【0043】
【発明の効果】
本発明の渦電流減速装置によれば、ディスクタイプの減速装置を対象として「磁石極面対向方式」を採用するので、制動効率に優れるとともに、制動時から非制動時への切り換えに際し、永久磁石を制動ディスクから切り離すために必要とされる動力を低減し、これに要するアクチュエータ等の機器のコンパクト化が図れ、小型化及び軽量化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】永久磁石を用いた「磁石極面対向方式」の渦電流減速装置の制動時の構成例を説明する図である。
【図2】永久磁石を用いた「磁石極面対向方式」の渦電流減速装置の非制動時の構成例を説明する図である。
【図3】本発明の実施例1の渦電流減速装置の断面構成例を示す図である。
【図4】本発明の実施例1の渦電流減速装置で用いられている保持リングを示す平面図である。
【図5】本発明の実施例1の渦電流減速装置での制動時から非制動時に切り換える際の構成を説明する図である。
【図6】本発明の実施例2の渦電流減速装置で用いられている保持リングを示す平面図である。
【図7】本発明の実施例2の渦電流減速装置において磁石支持板を保持リングに取り付ける状況を示す斜視図である。
【図8】本発明の実施例3の渦電流減速装置の断面構成例を示す図である。
【図9】本発明の実施例3の渦電流減速装置で用いられている保持リングを示す平面図である。
【図10】本発明の実施例3の渦電流減速装置における制動時から非制動時に切り換える際の構成を説明する図である。
【符号の説明】
1:回転軸、 2:制動ディスク
3:案内筒、 3a:磁石止め
3b:固定溝、 4:保持リング
4a:溝、 4b:回転ストッパー
5:シリンダー、 6:ピストンロッド
7:永久磁石、 8:強磁性材
9:磁石支持板、 10:固定ピン、接続ピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a disk type assisting main brake used in a vehicle such as an automobile and is excellent in mountability to a vehicle. More specifically, the present invention relates to a simple structure and a simple structure, and is reduced in size and weight. Therefore, the present invention relates to an eddy current reduction device that is economical.
[0002]
[Prior art]
In braking systems for automobiles such as trucks and buses, in addition to foot brakes, which are the main brakes, exhaust brakes, which are auxiliary brakes, stable deceleration on long downhill slopes, etc. In order to prevent burning, an eddy current reduction device is used.
[0003]
In this eddy current reduction device, a magnet group in which a large number of permanent magnets are arranged in a circumferential direction is moved, and the permanent magnets are brought close to each other so as to face a rotating drum (cylindrical type) or a braking disk, thereby rotating the rotating drum or braking. A method of generating a braking torque on the disk is used.
[0004]
However, in recent years, demands for eddy current reduction devices have also been diversified, and there has been a strong demand for improving mountability on vehicles so as to reduce manufacturing costs and enable mounting on small vehicles. In order to improve the mountability, it is required to be small and light, and to have a simple structure and excellent economy.
[0005]
In response to the above requirements, it is difficult to reduce the size and weight of an eddy current reduction device that employs a rotating drum due to its structure. First, regarding heat dissipation during braking, the outer peripheral portion expands when the rotating drum generates heat during braking. To absorb this, a complicated drum support design is required, and the drum structure becomes complicated. Furthermore, since the rotational weight is concentrated on the outer peripheral side in the radial direction, it is difficult to adjust the rotational balance.
[0006]
Furthermore, the adjustment of the air gap, that is, the distance between all the permanent magnets and the drum is adjusted at equal intervals, and the braking torque can be adjusted by increasing or decreasing this interval. However, in order to adjust the air gap, it is necessary to enlarge or reduce the inner diameter of the rotating drum, so that the rotating drum components cannot be sufficiently shared.
[0007]
On the other hand, even when a disk type eddy current reduction device using a braking disk is adopted instead of the drum type using a rotating drum, the method using an electromagnet is not suitable for reducing the size and weight of the device. That is, in this method, current is supplied to the electromagnet provided opposite to the braking disk, eddy current is generated in the braking disk, and braking torque is applied to the rotating shaft. However, a large braking torque is generated. Requires a large number of electromagnets and a device for supplying a large current. For this reason, a space for accommodating a large number of electromagnets is required, and a battery as a current supply source is increased in size, so that the overall configuration of the apparatus is large in capacity and weight.
[0008]
Therefore, in order to reduce the size and weight of the eddy current speed reducer, a disk type speed reducer is employed, and the magnetic pole surface of the permanent magnet is brought close to and opposed to the brake disk to generate a brake torque on the disk itself ( Hereinafter, the “magnet pole face facing method” may be effective. With this method, the magnetic force of the permanent magnet can be applied to the braking disk with a short magnetic path length, so that the magnetic resistance of the magnetic circuit is reduced, the braking efficiency can be improved, and the overall configuration of the apparatus can be simplified. Because.
[0009]
Furthermore, if the “magnet pole face facing method” with this simple structure can be adopted to improve the braking efficiency, a relatively small permanent magnet can be applied as a result, further reducing the size and weight. It becomes easy.
[0010]
1 and 2 are cross-sectional views showing a configuration example of a “magnet pole face facing type” eddy current reduction device using permanent magnets. FIG. 1 shows a device configuration during braking, and FIG. 2 shows a device configuration during non-braking.
[0011]
This eddy current reduction device includes a
[0012]
A plurality of
[0013]
As a drive mechanism for the
[0014]
Next, the operation of the eddy current reduction device will be described. During braking, the
[0015]
At this time, when the rotating
[0016]
When switching to non-braking, the operation of the
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the “magnet pole face facing type” eddy current reduction device in which the permanent magnet is arranged to face the brake disk, the holding ring is set in a direction perpendicular to the brake disk during braking, as shown in FIG. The permanent magnet is moved forward so as to approach the braking disk. On the other hand, at the time of non-braking, as shown in FIG. 2, it is necessary to retract the retaining ring and separate the permanent magnet and the braking disk by a predetermined stroke.
[0018]
In the above braking and non-braking operations, the permanent magnet is attracted to the braking disk, which is a ferromagnetic body, during braking, so that the power for advancing the holding ring on which the permanent magnet is disposed in the direction perpendicular to the braking disk. Is rarely needed. On the other hand, when the retaining ring is retracted in order to separate the permanent magnet from the braking disk during non-braking, it is necessary to overcome the magnetic attraction force from the braking disk, which requires a great deal of power.
[0019]
In particular, in a retarder that requires high braking torque, a magnet with strong magnetic force is used to secure the braking torque, or the magnetic flux acting on the braking disk is increased by increasing the volume of the magnet. Magnetic attraction between the disk and the disk becomes stronger. For this reason, a large amount of power is required to pull the permanent magnet away from the braking disk against this magnetic attractive force and switch to the non-braking state.
[0020]
If the power necessary for switching is to be supplied by a device such as an actuator, it is necessary to increase the required cylinder diameter or increase the number of installations, resulting in a large device and a complicated structure. When these devices are incorporated in an eddy current reduction device, the overall configuration of the device is increased in size and weight, and the mountability on a vehicle is remarkably deteriorated.
[0021]
The present invention has been developed in view of the problems involved in the above-mentioned “magnet pole face facing type” eddy current reduction device using a permanent magnet, and at the time of switching from braking to non-braking. The purpose is to provide a small and lightweight current reduction device by reducing the power required to separate the permanent magnet from the braking disk, reducing the size of actuators, cylinders and other devices required for this. .
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is the following small and light eddy current reduction devices (1) to (3).
(1) A braking disk attached to the rotating shaft, a guide cylinder supported by a non-rotating portion and disposed on the side of the braking disk, and housed in the guide cylinder and movable in the direction of the rotating shaft A retaining ring, a plurality of permanent magnets opposed to the brake disk in the circumferential direction of the retaining ring, and adjacent magnetic poles arranged in opposite directions, and an end surface of the guide cylinder so as to face the permanent magnet An eddy current reduction device provided with an arranged ferromagnetic material, wherein the permanent magnet is provided so as to be tiltable with respect to a brake disk, and at the time of braking, the magnetic pole surface of the permanent magnet is opposed to and close to the brake disk, In the non-braking mode, the permanent magnet is tilted so that the permanent magnet is moved away from the braking disk and moved to a non-braking position.
(2) A braking disk attached to the rotating shaft, a guide cylinder supported by a non-rotating portion and disposed on the side of the braking disk, and accommodated inside the guiding cylinder and movable in the direction of the rotating shaft A retaining ring, a plurality of permanent magnets opposed to the brake disk in the circumferential direction of the retaining ring, and adjacent magnetic poles arranged in opposite directions, and an end surface of the guide cylinder so as to face the permanent magnet An eddy current reduction device provided with a disposed ferromagnetic material, wherein a magnet support plate on which the permanent magnets are individually placed covers a holding ring so as to cover a surface of the holding ring facing the braking disk. The permanent magnet is mounted so as to be tiltable, and when the brake is applied, the permanent magnet is opposed to and close to the positioned brakeable position, and when not braked, the magnet support plate is tilted so that the permanent magnet is separated from the brake disk. It is a small and lightweight eddy current reduction device characterized by being moved to a position for braking.
[0023]
In the eddy current reduction device of (2) above, the device configuration can be divided into a case where the tilting of the magnet support plate is performed along the radial direction of the holding ring and a case where the tilting is performed along the circumferential direction of the holding ring. .
(3) A braking disk attached to the rotating shaft, a guide cylinder supported by a non-rotating portion and disposed on the side of the braking disk, and housed in the guide cylinder and movable in the direction of the rotating shaft A retaining ring, a plurality of permanent magnets opposed to the brake disk in the circumferential direction of the retaining ring, and adjacent magnetic poles arranged in opposite directions, and an end surface of the guide cylinder so as to face the permanent magnet An eddy current reduction device provided with an arranged ferromagnetic material, wherein the holding ring is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and each of these holding rings is configured to be movable in the direction of the rotation axis for braking. Sometimes, the support ring is brought close to the brake disc to the position where it can be braked positioned by the fixed groove, and when the brake is not applied, the support ring is tilted by the fixed groove to be separated from the brake disc and moved to the non-brake position. It is a small and light-weight eddy current reduction device.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A large amount of power is required to pull the permanent magnet vertically away with the magnetic pole surface of the permanent magnet opposed to the braking surface of the braking disk made of a ferromagnetic material. This is because power equivalent to the magnetic attractive force acting between the magnet and the brake disk surface is required to simultaneously pull the entire magnetic pole of the permanent magnet away from the brake disk surface.
[0025]
From the state in which the magnetic pole surface of the permanent magnet faces the braking disk surface, the magnetic pole surface is inclined with respect to the braking disk surface by pulling a part of the permanent magnet away from the braking disk surface. When it is pulled away from the brake disc in the vertical direction, the power required for the separation can be reduced.
[0026]
That is, when the eddy current reduction device is switched from braking to non-braking, the required power is reduced by tilting the permanent magnet and pulling it away from the braking disk.
[0027]
The above factors are as follows: (1) A part of the magnetic pole surface of the permanent magnet is separated from the braking disk surface, so that the power required for this is smaller than when the entire magnetic pole surface is simultaneously separated from the braking disk surface. (2) Since the magnetic flux exerted from the permanent magnet is linear, the magnetic flux acting when the magnetic pole surface is tilted with respect to the braking disk surface is reduced, and the magnetic attractive force between the permanent magnet and the braking disk surface is drastically reduced. It is to be.
[0028]
As described above, if the permanent magnet is tilted and pulled away, the power can be reduced. Therefore, when such power is supplied by devices such as actuators and cylinders, the required cylinder diameter can be reduced, and the device can be downsized. As a result, the mountability of the eddy current reduction device on a vehicle can be remarkably improved regardless of whether it is a large vehicle or a small vehicle.
[0029]
Below, the concrete structure of the eddy current reduction device of this invention and its effect are demonstrated based on a specific Example. In addition, in the following Examples, the example of a structure of an apparatus is shown only and the content of the eddy current reduction device of this invention is not limited.
[0030]
【Example】
(Example 1)
FIG. 3 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration example of the eddy current reduction device according to the first embodiment of the present invention. The eddy current reduction device according to the first embodiment includes a
[0031]
FIG. 4 is a plan view showing a retaining ring used in the eddy current reduction device according to the first embodiment of the present invention. On the surface of the holding
[0032]
As shown in FIG. 3, the
[0033]
Further, a
[0034]
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration when switching from braking to non-braking in the eddy current reduction device according to the first embodiment of the present invention. When switching from braking to non-braking, the
[0035]
Furthermore, by moving the
(Example 2)
The eddy current reduction device according to the second embodiment of the present invention is a system in which a magnet support plate on which permanent magnets are individually mounted is attached to a holding ring so as to be tiltable, similarly to the device according to the first embodiment. The difference from the apparatus of Example 1 is that the tilting of the magnet support plate is performed along the circumferential direction of the retaining ring.
[0036]
FIG. 6 is a plan view showing a retaining ring used in the eddy current reduction device according to the second embodiment of the present invention. The plurality of
[0037]
FIG. 7 is a perspective view illustrating a state in which the magnet support plate is attached to the holding ring in the eddy current reduction device according to the second embodiment of the present invention. The
[0038]
In the eddy current reduction device of the second embodiment, as shown in FIG. 7 (a), the
[0039]
The configuration and operation for switching from braking to non-braking in the eddy current reduction device of the second embodiment of the present invention are the same as those of the eddy current reduction device of the first embodiment shown in FIG.
(Example 3)
FIG. 8 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration example of the eddy current reduction device according to the third embodiment of the present invention. In the eddy current reduction device according to the third embodiment, the
[0040]
At this time, the
[0041]
FIG. 9 is a plan view showing a retaining ring used in the eddy current reduction device according to the third embodiment of the present invention. The overall shape of the retaining
[0042]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration when switching from braking to non-braking in the eddy current reduction device according to the third embodiment of the present invention. When the
[0043]
【The invention's effect】
According to the eddy current speed reducer of the present invention, the “magnet pole face facing method” is adopted for the disk type speed reducer, so that the braking efficiency is excellent and the permanent magnet is switched when switching from braking to non-braking. The power required for disconnecting the motor from the braking disk can be reduced, and the devices such as actuators required for this can be made compact, and the size and weight can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example during braking of a “magnet pole face facing type” eddy current reduction device using a permanent magnet.
FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration example of a “magnet pole face facing type” eddy current reduction device using a permanent magnet at the time of non-braking.
FIG. 3 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration example of the eddy current reduction device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a holding ring used in the eddy current reduction device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration when switching from braking to non-braking in the eddy current reduction device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a plan view showing a holding ring used in the eddy current reduction device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a magnet support plate is attached to a holding ring in the eddy current reduction device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a cross-sectional configuration example of an eddy current reduction device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view showing a retaining ring used in the eddy current reduction device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration when switching from braking to non-braking in the eddy current reduction device according to the third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: rotating shaft 2: braking cylinder 3: guide
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