JP7372539B2

JP7372539B2 - Eddy current reduction gear

Info

Publication number: JP7372539B2
Application number: JP2020002546A
Authority: JP
Inventors: 裕野上; 卓也藤田; 泰隆野口; 憲治今西; 薫平佐野
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2023-11-01
Anticipated expiration: 2040-01-10
Also published as: JP2021112038A

Description

本開示は、渦電流式減速装置に関する。 The present disclosure relates to an eddy current speed reduction device.

例えばトラックやバス等といった大型車両の補助ブレーキとして、従来、渦電流式減速装置が使用されている。渦電流式減速装置は、通常、車両の回転軸に固定された円筒状の制動部材と、制動部材の内側に配列された複数の永久磁石とを備える。制動部材と永久磁石との間には、複数のポールピースが配置されている。ポールピースに対する永久磁石の位置を変化させることにより、制動状態と非制動状態とが切り替えられる。 BACKGROUND OF THE INVENTION Eddy current speed reducers have conventionally been used as auxiliary brakes for large vehicles such as trucks and buses, for example. An eddy current speed reduction device typically includes a cylindrical braking member fixed to a rotating shaft of a vehicle and a plurality of permanent magnets arranged inside the braking member. A plurality of pole pieces are arranged between the braking member and the permanent magnet. By changing the position of the permanent magnet with respect to the pole piece, a braking state and a non-braking state can be switched.

渦電流式減速装置が制動状態にある場合、永久磁石からの磁束がポールピースを介して制動部材に到達し、制動部材の表面に渦電流が発生する。この渦電流と磁束との相互作用により、制動部材において回転方向と逆向きの制動トルクが発生する。一方、渦電流式減速装置が非制動状態にある場合には、永久磁石とポールピースとの間で磁気回路が形成され、永久磁石からの磁束は制動部材に到達しない。そのため、制動部材において制動トルクは発生しない。 When the eddy current speed reduction device is in a braking state, magnetic flux from the permanent magnet reaches the braking member via the pole piece, and an eddy current is generated on the surface of the braking member. The interaction between this eddy current and the magnetic flux generates a braking torque in the opposite direction to the rotational direction in the braking member. On the other hand, when the eddy current reduction gear is in a non-braking state, a magnetic circuit is formed between the permanent magnet and the pole piece, and the magnetic flux from the permanent magnet does not reach the braking member. Therefore, no braking torque is generated in the braking member.

特許文献１には、２種類の永久磁石を備える渦電流式減速装置が開示されている。この減速装置では、制動部材の内側又は外側において複数の第１永久磁石が制動部材の周方向に配列されるとともに、制動部材と第１永久磁石との間において複数の第２永久磁石が周方向に配列されている。第２永久磁石の各々は、概略台形状の横断面を有し、隣り合う第１永久磁石を跨ぐように配置されている。隣り合う第２永久磁石の間には、それぞれ、ポールピースが第２永久磁石に接触するように配置されている。 Patent Document 1 discloses an eddy current speed reduction device that includes two types of permanent magnets. In this speed reduction device, a plurality of first permanent magnets are arranged in the circumferential direction of the braking member inside or outside the braking member, and a plurality of second permanent magnets are arranged in the circumferential direction between the braking member and the first permanent magnet. are arranged in Each of the second permanent magnets has a generally trapezoidal cross section and is arranged so as to straddle adjacent first permanent magnets. Pole pieces are arranged between adjacent second permanent magnets so as to be in contact with the second permanent magnets.

特許文献１の渦電流式減速装置では、第１永久磁石の磁極の向きが制動部材の径方向に沿う一方、第２永久磁石の磁極の向きが制動部材の周方向に沿っている。第１永久磁石の磁極の向きは、互いに隣り合う第１永久磁石同士で交互に反転する。同様に、第２永久磁石の磁極の向きも、互いに隣り合う第２永久磁石同士で交互に反転する。第１永久磁石を保持する磁石保持部材の回転により、第２永久磁石及びポールピースに対する第１永久磁石の位置が変化して、制動状態と非制動状態とが切り替えられる。 In the eddy current speed reduction device disclosed in Patent Document 1, the magnetic poles of the first permanent magnet are oriented along the radial direction of the braking member, while the magnetic poles of the second permanent magnet are oriented along the circumferential direction of the braking member. The direction of the magnetic poles of the first permanent magnets is alternately reversed between adjacent first permanent magnets. Similarly, the direction of the magnetic poles of the second permanent magnets is alternately reversed between adjacent second permanent magnets. By rotating the magnet holding member that holds the first permanent magnet, the position of the first permanent magnet with respect to the second permanent magnet and the pole piece changes, and the braking state and the non-braking state are switched.

国際公開第２０１９／１４６６０８号International Publication No. 2019/146608

特許文献１の渦電流式減速装置において、横断面視で概略台形状の第２永久磁石は、ステータ内に収容され、回転軸方向の両側部がステータに固定されている。第２永久磁石は、第１永久磁石よりも制動部材側に配置され、その天面が制動部材側に露出する。そのため、例えば車両の走行中、減速装置が雨水や路面の泥水等を浴び、雨水や泥水、又はその他の異物が制動部材とステータとの間に入り込んだ場合、これらが第２永久磁石の天面に接触する。また、雨水や泥水等がステータと第２永久磁石の側部との隙間に侵入し、第２永久磁石の側部に接触する可能性もある。この場合、第２永久磁石が発錆して渦電流式発電装置の性能が低下する。 In the eddy current speed reduction device of Patent Document 1, the second permanent magnet, which is generally trapezoidal in cross-sectional view, is housed in the stator, and both sides in the direction of the rotation axis are fixed to the stator. The second permanent magnet is arranged closer to the brake member than the first permanent magnet, and its top surface is exposed to the brake member side. Therefore, for example, if the speed reducer is exposed to rainwater or muddy water from the road surface while the vehicle is running, and if rainwater, muddy water, or other foreign matter gets between the braking member and the stator, the top surface of the second permanent magnet come into contact with. Furthermore, rainwater, muddy water, etc. may enter the gap between the stator and the side portion of the second permanent magnet and may come into contact with the side portion of the second permanent magnet. In this case, the second permanent magnet will rust and the performance of the eddy current power generator will deteriorate.

本開示は、永久磁石の発錆を抑制し、高い性能を維持することができる渦電流式減速装置を提供することを課題とする。 An object of the present disclosure is to provide an eddy current speed reduction device that can suppress rusting of permanent magnets and maintain high performance.

本開示に係る渦電流式減速装置は、円筒状の制動部材と、円筒状の磁石保持部材と、複数の第１永久磁石と、複数の第２永久磁石と、複数のポールピースと、円筒部材と、ステータと、を備える。制動部材は、回転軸に固定される。磁石保持部材は、制動部材の内側又は外側において制動部材と同軸に配置される。第１永久磁石は、磁石保持部材の内周面及び外周面のうち制動部材側の面に保持される。第１永久磁石は、制動部材の周方向に配列される。第１永久磁石の各々の磁極の向きは、制動部材の径方向に沿い、且つ両隣の第１永久磁石の磁極の向きと反転している。第２永久磁石は、制動部材と第１永久磁石との間において周方向に配列される。第２永久磁石の各々は、制動部材側に配置される天面と、第１永久磁石側に配置され天面よりも周方向に長い底面と、を有する。第２永久磁石の各々の磁極の向きは、周方向に沿い、且つ両隣の第２永久磁石の磁極の向きと反転している。ポールピースは、周方向に隣り合う第２永久磁石の間に各々配置され、第２永久磁石に接触する。円筒部材は、制動部材とポールピースとの間において制動部材と同軸に配置される。円筒部材は、第２永久磁石を制動部材側から覆う。ステータには、円筒部材が固定される。磁石保持部材を回転軸周りに回転させることにより、渦電流式減速装置の制動状態と非制動状態とが切り替えられる。 An eddy current speed reduction device according to the present disclosure includes a cylindrical braking member, a cylindrical magnet holding member, a plurality of first permanent magnets, a plurality of second permanent magnets, a plurality of pole pieces, and a cylindrical member. and a stator. The braking member is fixed to the rotating shaft. The magnet holding member is arranged coaxially with the brake member inside or outside the brake member. The first permanent magnet is held on the braking member side of the inner circumferential surface and outer circumferential surface of the magnet holding member. The first permanent magnets are arranged in the circumferential direction of the braking member. The direction of the magnetic pole of each of the first permanent magnets is along the radial direction of the braking member, and is opposite to the direction of the magnetic poles of the first permanent magnets on both sides. The second permanent magnets are arranged in the circumferential direction between the braking member and the first permanent magnet. Each of the second permanent magnets has a top surface disposed on the braking member side and a bottom surface disposed on the first permanent magnet side and longer in the circumferential direction than the top surface. The direction of the magnetic pole of each of the second permanent magnets is along the circumferential direction and is opposite to the direction of the magnetic poles of the second permanent magnets on both sides. The pole pieces are each arranged between circumferentially adjacent second permanent magnets and are in contact with the second permanent magnets. The cylindrical member is arranged coaxially with the brake member between the brake member and the pole piece. The cylindrical member covers the second permanent magnet from the braking member side. A cylindrical member is fixed to the stator. By rotating the magnet holding member around the rotation axis, the eddy current speed reduction device is switched between a braking state and a non-braking state.

本開示に係る渦電流式減速装置によれば、永久磁石の発錆を抑制することができるため、高い性能を維持することができる。 According to the eddy current speed reduction device according to the present disclosure, it is possible to suppress rusting of the permanent magnets, so high performance can be maintained.

図１は、実施形態に係る渦電流式減速装置の概略構成を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of an eddy current speed reduction device according to an embodiment. 図２は、図１に示す減速装置の部分横断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the speed reduction device shown in FIG. 図３は、図１及び図２に示す減速装置が非制動状態にあるときに形成される磁気回路を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a magnetic circuit formed when the speed reduction device shown in FIGS. 1 and 2 is in a non-braking state. 図４は、図１及び図２に示す減速装置が制動状態にあるときに形成される磁気回路を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a magnetic circuit formed when the speed reduction device shown in FIGS. 1 and 2 is in a braking state. 図５は、実施形態に係る渦電流式減速装置の変形例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a modification of the eddy current speed reduction device according to the embodiment.

実施形態に係る渦電流式減速装置は、円筒状の制動部材と、円筒状の磁石保持部材と、複数の第１永久磁石と、複数の第２永久磁石と、複数のポールピースと、円筒部材と、ステータと、を備える。制動部材は、回転軸に固定される。磁石保持部材は、制動部材の内側又は外側において制動部材と同軸に配置される。第１永久磁石は、磁石保持部材の内周面及び外周面のうち制動部材側の面に保持される。第１永久磁石は、制動部材の周方向に配列される。第１永久磁石の各々の磁極の向きは、制動部材の径方向に沿い、且つ両隣の第１永久磁石の磁極の向きと反転している。第２永久磁石は、制動部材と第１永久磁石との間において周方向に配列される。第２永久磁石の各々は、制動部材側に配置される天面と、第１永久磁石側に配置され天面よりも周方向に長い底面と、を有する。第２永久磁石の各々の磁極の向きは、周方向に沿い、且つ両隣の第２永久磁石の磁極の向きと反転している。ポールピースは、周方向に隣り合う第２永久磁石の間に各々配置され、第２永久磁石に接触する。円筒部材は、制動部材とポールピースとの間において制動部材と同軸に配置される。円筒部材は、第２永久磁石を制動部材側から覆う。ステータには、円筒部材が固定される。磁石保持部材を回転軸周りに回転させることにより、渦電流式減速装置の制動状態と非制動状態とが切り替えられる（第１の構成）。 The eddy current reduction device according to the embodiment includes a cylindrical braking member, a cylindrical magnet holding member, a plurality of first permanent magnets, a plurality of second permanent magnets, a plurality of pole pieces, and a cylindrical member. and a stator. The braking member is fixed to the rotating shaft. The magnet holding member is arranged coaxially with the brake member inside or outside the brake member. The first permanent magnet is held on the braking member side of the inner circumferential surface and outer circumferential surface of the magnet holding member. The first permanent magnets are arranged in the circumferential direction of the braking member. The direction of the magnetic pole of each of the first permanent magnets is along the radial direction of the braking member, and is opposite to the direction of the magnetic poles of the first permanent magnets on both sides. The second permanent magnets are arranged in the circumferential direction between the braking member and the first permanent magnet. Each of the second permanent magnets has a top surface disposed on the braking member side and a bottom surface disposed on the first permanent magnet side and longer in the circumferential direction than the top surface. The direction of the magnetic pole of each of the second permanent magnets is along the circumferential direction and is opposite to the direction of the magnetic poles of the second permanent magnets on both sides. The pole pieces are each arranged between circumferentially adjacent second permanent magnets and are in contact with the second permanent magnets. The cylindrical member is arranged coaxially with the brake member between the brake member and the pole piece. The cylindrical member covers the second permanent magnet from the braking member side. A cylindrical member is fixed to the stator. By rotating the magnet holding member around the rotation axis, the eddy current speed reduction device is switched between a braking state and a non-braking state (first configuration).

第１の構成に係る渦電流式減速装置では、制動部材とポールピースとの間に設けられた円筒部材により、制動部材の周方向に配列された第２永久磁石が制動部材側から覆われる。円筒部材は、第２永久磁石を制動部材側から覆った状態でステータに固定されている。すなわち、各第２永久磁石は、円筒部材及びステータによって保護されている。そのため、制動部材とステータとの間に雨水や泥水、又はその他の異物が侵入したとしても、これらが各第２永久磁石に触れるのを防止することができる。よって、第２永久磁石の発錆を抑制することができ、渦電流式減速装置の性能を高く維持することができる。 In the eddy current speed reduction device according to the first configuration, the second permanent magnets arranged in the circumferential direction of the brake member are covered from the brake member side by the cylindrical member provided between the brake member and the pole piece. The cylindrical member is fixed to the stator while covering the second permanent magnet from the braking member side. That is, each second permanent magnet is protected by the cylindrical member and the stator. Therefore, even if rainwater, muddy water, or other foreign matter enters between the braking member and the stator, this can be prevented from touching each second permanent magnet. Therefore, rusting of the second permanent magnet can be suppressed, and the performance of the eddy current speed reduction device can be maintained at a high level.

ポールピースの各々は、円筒部材に接触していてもよい。この場合、第２永久磁石の各々の天面は、円筒部材と隙間を空けて対向することが好ましい（第２の構成）。 Each of the pole pieces may contact the cylindrical member. In this case, it is preferable that the top surface of each of the second permanent magnets faces the cylindrical member with a gap therebetween (second configuration).

渦電流式減速装置が制動状態にある場合、制動部材は、第１永久磁石及び第２永久磁石からの磁束によってその表面で渦電流を発生させ、それに伴って発熱する。これに対して、第２の構成では、ポールピースの各々が円筒部材に接触する一方、各第２永久磁石の天面が円筒部材と隙間を空けて対向している。そのため、周方向に隣り合うポールピースと、これらの間に配置される第２永久磁石の天面と、円筒部材との間に空間が形成される。この空間は、断熱層として機能する。すなわち、制動部材側の円筒部材と第２永久磁石との間に空間が存在することにより、制動部材で発生した熱が第２永久磁石に伝達しにくくなる。よって、第２永久磁石の温度上昇を抑制することができる。 When the eddy current reduction gear is in a braking state, the braking member generates an eddy current on its surface due to the magnetic flux from the first permanent magnet and the second permanent magnet, and generates heat accordingly. On the other hand, in the second configuration, each of the pole pieces contacts the cylindrical member, while the top surface of each second permanent magnet faces the cylindrical member with a gap. Therefore, a space is formed between the circumferentially adjacent pole pieces, the top surface of the second permanent magnet disposed between them, and the cylindrical member. This space functions as a heat insulating layer. That is, the presence of a space between the cylindrical member on the braking member side and the second permanent magnet makes it difficult for heat generated in the braking member to be transmitted to the second permanent magnet. Therefore, the temperature rise of the second permanent magnet can be suppressed.

ポールピースの各々は、円筒部材に固定されていてもよい（第３の構成）。 Each of the pole pieces may be fixed to a cylindrical member (third configuration).

第３の構成において、各ポールピースは円筒部材に固定されている。円筒部材はステータに固定されているため、各ポールピースは、円筒部材を介し、間接的にステータに取り付けられることになる。この場合、例えば固定用のピン等により、ポールピースを１つずつステータに取り付ける必要がない。よって、渦電流式減速装置の組立性を向上させることができ、且つ渦電流式減速装置の部品点数を削減することができる。 In a third configuration, each pole piece is fixed to a cylindrical member. Since the cylindrical member is fixed to the stator, each pole piece is indirectly attached to the stator via the cylindrical member. In this case, there is no need to attach the pole pieces to the stator one by one using, for example, fixing pins. Therefore, it is possible to improve the assemblability of the eddy current reduction gear, and to reduce the number of parts of the eddy current reduction gear.

制動部材と第１永久磁石との間に配置された各第２永久磁石には、第１永久磁石からの引力又は斥力が作用する。例えば、第１永久磁石と第２永久磁石との間で斥力が作用した場合、第２永久磁石には制動部材側への力が負荷される。これに対して、第３の構成では、ポールピースを円筒部材に固定することにより、第２永久磁石に接触するポールピースと、制動部材側の円筒部材とを一体化させている。一体化されて全体剛性が向上したポールピース及び円筒部材により、制動部材側への力に対して第２永久磁石を効果的に保持することができる。 Attractive force or repulsive force from the first permanent magnet acts on each second permanent magnet disposed between the braking member and the first permanent magnet. For example, when a repulsive force acts between the first permanent magnet and the second permanent magnet, a force is applied to the second permanent magnet toward the braking member. On the other hand, in the third configuration, by fixing the pole piece to the cylindrical member, the pole piece that contacts the second permanent magnet and the cylindrical member on the braking member side are integrated. The pole piece and the cylindrical member, which are integrated and have improved overall rigidity, can effectively hold the second permanent magnet against force toward the braking member.

円筒部材は、磁性材料で構成されていることが好ましい（第４の構成）。 The cylindrical member is preferably made of a magnetic material (fourth configuration).

第４の構成において、第２永久磁石を制動部材側から覆う円筒部材は、磁性材料で構成されている。これにより、非制動状態において、第１永久磁石及び第２永久磁石から制動部材への磁束漏れを抑制することができる。よって、磁束漏れに起因して発生する損失トルクを低減することができる。 In the fourth configuration, the cylindrical member that covers the second permanent magnet from the braking member side is made of a magnetic material. Thereby, in the non-braking state, leakage of magnetic flux from the first permanent magnet and the second permanent magnet to the braking member can be suppressed. Therefore, torque loss caused by magnetic flux leakage can be reduced.

磁石保持部材は、制動部材の内側に配置されていてもよい（第５の構成）。 The magnet holding member may be arranged inside the braking member (fifth configuration).

第５の構成では、制動部材の内側に磁石保持部材が配置されている。第１永久磁石、第２永久磁石、ポールピース、及び円筒部材は、制動部材と磁石保持部材の間に配置される。すなわち、第５の構成によれば、制動部材、磁石保持部材、第１永久磁石、第２永久磁石、ポールピース、及び円筒部材のうち、制動状態で発熱する制動部材が径方向において最も外側に位置することになる。これにより、制動部材が気流に晒されやすくなり、制動部材の高温化を抑制することができる。その結果、制動部材以外の構成部品の温度上昇も抑制することができる。 In the fifth configuration, a magnet holding member is arranged inside the braking member. The first permanent magnet, the second permanent magnet, the pole piece, and the cylindrical member are arranged between the braking member and the magnet holding member. That is, according to the fifth configuration, among the braking member, the magnet holding member, the first permanent magnet, the second permanent magnet, the pole piece, and the cylindrical member, the braking member that generates heat in the braking state is located at the outermost side in the radial direction. will be located. Thereby, the braking member is easily exposed to the airflow, and it is possible to suppress the braking member from increasing in temperature. As a result, temperature increases in components other than the braking member can also be suppressed.

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same or equivalent components are designated by the same reference numerals, and the same description will not be repeated.

［渦電流式減速装置の構成］
図１は、実施形態に係る渦電流式減速装置１００の概略構成を示す縦断面図である。減速装置１００は、例えば、トラックやバス等といった車両の補助ブレーキとして使用される。縦断面とは、減速装置１００が用いられる車両の回転軸２００の軸心Ｘを含む平面で切断したときの断面をいう。回転軸２００は、例えば、プロペラシャフトや、ドライブシャフトである。 [Configuration of eddy current reduction gear]
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of an eddy current speed reduction device 100 according to an embodiment. The speed reduction device 100 is used, for example, as an auxiliary brake for vehicles such as trucks and buses. The term "longitudinal cross section" refers to a cross section taken along a plane that includes the axis X of the rotating shaft 200 of the vehicle in which the speed reducer 100 is used. The rotating shaft 200 is, for example, a propeller shaft or a drive shaft.

図１を参照して、減速装置１００は、制動部材１０と、ステータ２０と、磁石保持部材３０と、複数の永久磁石４１，４２と、複数のポールピース５０と、円筒部材６０とを備える。 Referring to FIG. 1, deceleration device 100 includes a braking member 10, a stator 20, a magnet holding member 30, a plurality of permanent magnets 41 and 42, a plurality of pole pieces 50, and a cylindrical member 60.

制動部材１０は、円筒状であり、回転軸２００の軸心Ｘと実質的に同一の軸心を有する。制動部材１０は、回転軸２００に固定されている。より詳細には、制動部材１０は、支持部材７０を介して回転軸２００に固定されている。そのため、制動部材１０は、回転軸２００とともに軸心Ｘ周りに回転する。以下、軸心Ｘが延びる方向を軸方向といい、制動部材１０の周方向及び径方向を単に周方向及び径方向という。 The braking member 10 has a cylindrical shape and has an axis that is substantially the same as the axis X of the rotating shaft 200. The braking member 10 is fixed to a rotating shaft 200. More specifically, the braking member 10 is fixed to the rotation shaft 200 via the support member 70. Therefore, the braking member 10 rotates around the axis X together with the rotating shaft 200. Hereinafter, the direction in which the axis X extends will be referred to as the axial direction, and the circumferential direction and radial direction of the braking member 10 will be simply referred to as the circumferential direction and the radial direction.

制動部材１０は、例えば、炭素鋼や鋳鉄等の強磁性材料で構成されている。制動部材１０の内周面は、導電率が高い銅めっき層で被覆されてもよい。制動部材１０の外周面には、放熱フィン１１が複数設けられている。 The braking member 10 is made of, for example, a ferromagnetic material such as carbon steel or cast iron. The inner peripheral surface of the braking member 10 may be coated with a copper plating layer having high conductivity. A plurality of heat radiation fins 11 are provided on the outer peripheral surface of the braking member 10.

ステータ２０は、径方向において制動部材１０の内側に配置されている。ステータ２０は、回転軸２００とともに回転しないよう、例えばトランスミッションカバー等といった車両の非回転部３００に固定されている。ステータ２０は、ステータ本体２１と、ステータ保持部材２２とを含む。ステータ本体２１は、軸心Ｘを中心とする概略円環板状に形成されている。ステータ本体２１は、ステータ保持部材２２によって保持される。ステータ保持部材２２は、ステータ本体２１に対向する側部２２１と、側部２２１とステータ本体２１とを連結する底部２２２とを含む。底部２２２は、支持部２２３を介し、車両の非回転部３００に取り付けられる。 The stator 20 is arranged inside the brake member 10 in the radial direction. The stator 20 is fixed to a non-rotating part 300 of the vehicle, such as a transmission cover, so as not to rotate together with the rotating shaft 200. Stator 20 includes a stator main body 21 and a stator holding member 22. The stator main body 21 is formed into a generally annular plate shape centered on the axis X. The stator main body 21 is held by a stator holding member 22. Stator holding member 22 includes a side portion 221 that faces stator body 21 and a bottom portion 222 that connects side portion 221 and stator body 21 . The bottom portion 222 is attached to the non-rotating portion 300 of the vehicle via the support portion 223.

磁石保持部材３０は、円筒状であり、制動部材１０と同一の軸心Ｘを有する。すなわち、磁石保持部材３０は、実質的に制動部材１０と同軸に配置されている。本実施形態の例では、磁石保持部材３０は、径方向において制動部材１０の内側に配置されている。磁石保持部材３０は、ステータ本体２１と、ステータ保持部材２２の側部２２１及び底部２２２とで形成される空間内に配置されている。 The magnet holding member 30 has a cylindrical shape and has the same axis X as the braking member 10. That is, the magnet holding member 30 is arranged substantially coaxially with the braking member 10. In the example of this embodiment, the magnet holding member 30 is arranged inside the brake member 10 in the radial direction. The magnet holding member 30 is arranged in a space formed by the stator main body 21 and the side portion 221 and bottom portion 222 of the stator holding member 22.

磁石保持部材３０は、回転軸２００とともに回転しない。磁石保持部材３０は、例えばリング状のスライドプレート（図示略）を介し、ステータ本体２１及びステータ保持部材２２に対して周方向に摺動可能に取り付けられる。磁石保持部材３０は、リンク機構（図示略）により、エアシリンダや電動アクチュエータ等の駆動装置（図示略）に接続されている。この駆動装置が作動することにより、磁石保持部材３０が回転軸２００周りに回転し、ステータ２０に対して周方向に移動する。磁石保持部材３０を回転軸２００周りに回転させることにより、減速装置１００の制動状態と非制動状態とが切り替えられる。磁石保持部材３０は、例えば、炭素鋼や鋳鉄等の強磁性材料で構成されている。 The magnet holding member 30 does not rotate together with the rotating shaft 200. The magnet holding member 30 is slidably attached to the stator main body 21 and the stator holding member 22 in the circumferential direction via, for example, a ring-shaped slide plate (not shown). The magnet holding member 30 is connected to a drive device (not shown) such as an air cylinder or an electric actuator by a link mechanism (not shown). When this drive device operates, the magnet holding member 30 rotates around the rotating shaft 200 and moves in the circumferential direction with respect to the stator 20. By rotating the magnet holding member 30 around the rotating shaft 200, the braking state and the non-braking state of the speed reduction device 100 are switched. The magnet holding member 30 is made of, for example, a ferromagnetic material such as carbon steel or cast iron.

磁石保持部材３０は、その外周面において複数の永久磁石４１を保持している。永久磁石４１の各々は、例えば接着剤又は溶接等により、磁石保持部材３０の外周面に取り付けられる。永久磁石４１と制動部材１０との間には、複数の永久磁石４２及び複数のポールピース５０が設けられている。永久磁石４２の各々は、ステータ２０に取り付けられる。具体的には、各永久磁石４２において、軸方向の一端がステータ本体２１に固定され、軸方向の他端がステータ保持部材２２の側部２２１に固定されている。特に限定されるものではないが、各永久磁石４２は、例えば、ピンやボルト等の固定部材（図示略）により、ステータ本体２１及びステータ保持部材２２の側部２２１に固定することができる。永久磁石４１，４２は、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、又はサマリウムコバルト磁石等である。本実施形態の例において、ポールピース５０の各々は、ステータ２０に直接固定されていない。各ポールピース５０は、円筒部材６０を介してステータ２０に取り付けられている。各ポールピース５０は、例えば、炭素鋼や鋳鉄等の強磁性材料で構成されている。 The magnet holding member 30 holds a plurality of permanent magnets 41 on its outer peripheral surface. Each of the permanent magnets 41 is attached to the outer circumferential surface of the magnet holding member 30 by, for example, adhesive or welding. A plurality of permanent magnets 42 and a plurality of pole pieces 50 are provided between the permanent magnet 41 and the braking member 10. Each of the permanent magnets 42 is attached to the stator 20. Specifically, in each permanent magnet 42, one end in the axial direction is fixed to the stator main body 21, and the other end in the axial direction is fixed to the side part 221 of the stator holding member 22. Although not particularly limited, each permanent magnet 42 can be fixed to the side portion 221 of the stator main body 21 and the stator holding member 22, for example, with a fixing member (not shown) such as a pin or bolt. The permanent magnets 41 and 42 are, for example, neodymium magnets, ferrite magnets, or samarium cobalt magnets. In the example of this embodiment, each of the pole pieces 50 is not directly fixed to the stator 20. Each pole piece 50 is attached to the stator 20 via a cylindrical member 60. Each pole piece 50 is made of, for example, a ferromagnetic material such as carbon steel or cast iron.

円筒部材６０は、制動部材１０及び磁石保持部材３０と同一の軸心Ｘを有する。すなわち、円筒部材６０は、実質的に制動部材１０及び磁石保持部材３０と同軸に配置されている。円筒部材６０は、制動部材１０とポールピース５０との間に配置され、永久磁石４２を制動部材１０側から覆う。円筒部材６０は、その内周面でポールピース５０を保持している。 The cylindrical member 60 has the same axis X as the braking member 10 and the magnet holding member 30. That is, the cylindrical member 60 is arranged substantially coaxially with the braking member 10 and the magnet holding member 30. The cylindrical member 60 is arranged between the brake member 10 and the pole piece 50, and covers the permanent magnet 42 from the brake member 10 side. The cylindrical member 60 holds the pole piece 50 on its inner peripheral surface.

円筒部材６０は、ステータ２０に固定されている。より具体的には、円筒部材６０の軸方向の両端のうち、一方がステータ本体２１に固定され、他方がステータ保持部材２２の側部２２１に固定されている。円筒部材６０の固定方法は、特に限定されるものではない。円筒部材６０の軸方向の両端は、例えば、接着剤や、溶接、かしめ加工等によってステータ本体２１及びステータ保持部材２２の側部２２１に接合することができる。円筒部材６０の軸方向の両端は、ステータ本体２１及びステータ保持部材２２の側部２２１に埋め込まれていてもよいし、ステータ本体２１及びステータ保持部材２２の側部２２１の端面上に載置されていてもよい。 Cylindrical member 60 is fixed to stator 20. More specifically, one of the axial ends of the cylindrical member 60 is fixed to the stator main body 21 and the other is fixed to the side portion 221 of the stator holding member 22. The method of fixing the cylindrical member 60 is not particularly limited. Both ends of the cylindrical member 60 in the axial direction can be joined to the stator body 21 and the side portion 221 of the stator holding member 22 by, for example, adhesive, welding, caulking, or the like. Both ends of the cylindrical member 60 in the axial direction may be embedded in the side portions 221 of the stator body 21 and the stator holding member 22, or may be placed on the end surfaces of the side portions 221 of the stator body 21 and the stator holding member 22. You can leave it there.

円筒部材６０は、磁性材料で構成されることが好ましい。円筒部材６０の材質としては、例えば、炭素鋼や鋳鉄等を挙げることができる。ただし、非磁性材料によって円筒部材６０を構成することもできる。円筒部材６０の肉厚は、例えば、０．３ｍｍ～２．０ｍｍとすることができる。 It is preferable that the cylindrical member 60 is made of a magnetic material. Examples of the material of the cylindrical member 60 include carbon steel and cast iron. However, the cylindrical member 60 can also be made of a non-magnetic material. The thickness of the cylindrical member 60 can be, for example, 0.3 mm to 2.0 mm.

図２において、図１に示す減速装置１００の横断面を部分的に示す。横断面とは、回転軸２００の軸心Ｘと直交する平面で切断したときの断面をいう。図２では、ステータ２０が省略されている。 In FIG. 2, a cross section of the speed reduction device 100 shown in FIG. 1 is partially shown. The cross section refers to a cross section taken along a plane perpendicular to the axis X of the rotating shaft 200. In FIG. 2, the stator 20 is omitted.

図２を参照して、複数の永久磁石４１は、磁石保持部材３０の外周面上において周方向に配列されている。複数の永久磁石４１は、磁石保持部材３０の全周にわたり、所定の間隔を空けて配置されている。 Referring to FIG. 2, the plurality of permanent magnets 41 are arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the magnet holding member 30. The plurality of permanent magnets 41 are arranged around the entire circumference of the magnet holding member 30 at predetermined intervals.

永久磁石４１の各々は、一対の磁極（Ｎ極，Ｓ極）を有する。各永久磁石４１の磁極の向きは、径方向に沿うとともに、両隣の永久磁石４１の磁極の向きと反転している。すなわち、各永久磁石４１は、径方向の内側にＮ極又はＳ極を有し、径方向の外側にこれと反対のＳ極又はＮ極を有する。各永久磁石４１は、概略四角形状の横断面を有する。 Each of the permanent magnets 41 has a pair of magnetic poles (N pole, S pole). The direction of the magnetic pole of each permanent magnet 41 is along the radial direction and is opposite to the direction of the magnetic pole of the permanent magnets 41 on both sides. That is, each permanent magnet 41 has an N pole or an S pole on the inside in the radial direction, and has an opposite S pole or N pole on the outside in the radial direction. Each permanent magnet 41 has a generally square cross section.

複数の永久磁石４２は、制動部材１０と永久磁石４１との間において、周方向に配列されている。複数の永久磁石４２は、周方向に所定の間隔を空けて配置されている。回転軸２００の軸心Ｘ（図１）周りの永久磁石４２の配置角度は、軸心Ｘ周りの永久磁石４１の配置角度と等しい。各永久磁石４２は、周方向に隣り合う２つの永久磁石４１に跨るように配置されている。 The plurality of permanent magnets 42 are arranged in the circumferential direction between the braking member 10 and the permanent magnets 41. The plurality of permanent magnets 42 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. The arrangement angle of the permanent magnets 42 around the axis X (FIG. 1) of the rotating shaft 200 is equal to the arrangement angle of the permanent magnets 41 around the axis X. Each permanent magnet 42 is arranged so as to straddle two circumferentially adjacent permanent magnets 41 .

永久磁石４２の各々は、一対の磁極（Ｎ極，Ｓ極）を有する。各永久磁石４２の磁極の向きは、周方向に沿うとともに、両隣の永久磁石４２の磁極の向きと反転している。すなわち、各永久磁石４２は、周方向の一方側にＮ極又はＳ極を有し、周方向の他方側にこれと反対のＳ極又はＮ極を有する。 Each of the permanent magnets 42 has a pair of magnetic poles (N pole, S pole). The direction of the magnetic pole of each permanent magnet 42 is along the circumferential direction and is opposite to the direction of the magnetic pole of the permanent magnets 42 on both sides. That is, each permanent magnet 42 has an N pole or an S pole on one side in the circumferential direction, and has an opposite S pole or N pole on the other side in the circumferential direction.

各永久磁石４２は、天面４２１と、底面４２２とを含む。天面４２１は、制動部材１０側に配置されている。底面４２２は、天面４２１よりも周方向に長く、永久磁石４１側に配置されている。天面４２１及び底面４２２の周方向の一端同士は、斜面４２３によって接続されている。天面４２１及び底面４２２の周方向の他端同士は、斜面４２４によって接続されている。斜面４２３，４２４と底面４２２との角部は、削り落とされていてもよいし、丸められていてもよい。同様に、斜面４２３，４２４と天面４２１との角部も、削り落とされていてもよいし、丸められていてもよい。 Each permanent magnet 42 includes a top surface 421 and a bottom surface 422. The top surface 421 is arranged on the braking member 10 side. The bottom surface 422 is longer in the circumferential direction than the top surface 421 and is disposed on the permanent magnet 41 side. One end of the top surface 421 and the bottom surface 422 in the circumferential direction are connected to each other by a slope 423. The other ends of the top surface 421 and the bottom surface 422 in the circumferential direction are connected by a slope 424. The corners of the slopes 423, 424 and the bottom surface 422 may be cut off or rounded. Similarly, the corners of the slopes 423, 424 and the top surface 421 may be cut off or rounded.

永久磁石４２の各々は、周方向の両端部に向かうにつれて厚み（径方向における長さ）が小さくなっている。各永久磁石４２の薄肉の両端部は、両隣に位置する永久磁石４２の端部と空間Ｓ１を介して対向する。空間Ｓ１には、非磁性材料又は磁性材料が充填されていてもよいし、充填されなくてもよい。 The thickness (length in the radial direction) of each of the permanent magnets 42 decreases toward both ends in the circumferential direction. Both thin end portions of each permanent magnet 42 face the end portions of permanent magnets 42 located on both sides with a space S1 interposed therebetween. The space S1 may or may not be filled with a non-magnetic material or a magnetic material.

周方向に隣り合う永久磁石４２の間には、それぞれ、ポールピース５０が配置されている。回転軸２００の軸心Ｘ（図１）周りのポールピース５０の配置角度は、軸心Ｘ周りの永久磁石４１の配置角度と等しい。ポールピース５０は、周方向において永久磁石４１と対応する位置に配置されている。 Pole pieces 50 are arranged between the permanent magnets 42 adjacent to each other in the circumferential direction. The arrangement angle of the pole piece 50 around the axis X (FIG. 1) of the rotating shaft 200 is equal to the arrangement angle of the permanent magnet 41 around the axis X. The pole piece 50 is arranged at a position corresponding to the permanent magnet 41 in the circumferential direction.

ポールピース５０の各々は、例えば、概略ホームベース形状の横断面を有する。ポールピース５０は、円筒部材６０に対向する底面５１と、底面５１から永久磁石４２側に延びる側面５２，５３と、側面５２，５３から周方向中央側且つ永久磁石４１側に向かう斜面５４，５５とを含む。ポールピース５０は、斜面５４，５５で永久磁石４２に接触する。すなわち、各ポールピース５０において、一方の斜面５４は、当該ポールピース５０の両隣に位置する永久磁石４２のうち、一方側の永久磁石４２の斜面４２３と対向して接触し、他方の斜面５５は、他方側の永久磁石４２の斜面４２４と対向して接触する。ポールピース５０の斜面５４，５５は、例えば接着剤等により、永久磁石４２の斜面４２３，４２４に対して固定されていてもよい。永久磁石４２の斜面４２３，４２４に対し、ポールピース５０の斜面５４，５５を固定することなく密着させることもできる。 Each of the pole pieces 50 has, for example, a cross section roughly in the shape of a home base. The pole piece 50 has a bottom surface 51 facing the cylindrical member 60, side surfaces 52, 53 extending from the bottom surface 51 toward the permanent magnet 42, and slopes 54, 55 extending from the side surfaces 52, 53 toward the center in the circumferential direction and toward the permanent magnet 41. including. Pole piece 50 contacts permanent magnet 42 at inclined surfaces 54 and 55. That is, in each pole piece 50, one slope 54 faces and contacts the slope 423 of one of the permanent magnets 42 located on both sides of the pole piece 50, and the other slope 55 , faces and contacts the slope 424 of the other permanent magnet 42. The slopes 54 and 55 of the pole piece 50 may be fixed to the slopes 423 and 424 of the permanent magnet 42, for example, with adhesive or the like. The slopes 54 and 55 of the pole piece 50 can also be brought into close contact with the slopes 423 and 424 of the permanent magnet 42 without being fixed.

本実施形態の例において、ポールピース５０の各々は、周方向の中央部に向かうにつれて厚み（径方向における長さ）が大きくなっている。各ポールピース５０は、その底面５１で円筒部材６０の内周面に接触する。一方、各永久磁石４２の天面４２１は、隙間を空けて円筒部材６０の内周面に対向する。そのため、周方向に隣り合うポールピース５０と、これらのポールピース５０の間に位置する永久磁石４２の天面４２１と、円筒部材６０の内周面とによって空間Ｓ２が形成される。空間Ｓ２は、典型的には、空気のみが存在する単なる空隙である。各永久磁石４２の天面４２１から円筒部材６０までの径方向の距離は、例えば、０．２ｍｍ～２．０ｍｍとすることができる。 In the example of this embodiment, the thickness (length in the radial direction) of each of the pole pieces 50 increases toward the center in the circumferential direction. Each pole piece 50 contacts the inner peripheral surface of the cylindrical member 60 with its bottom surface 51. On the other hand, the top surface 421 of each permanent magnet 42 faces the inner peripheral surface of the cylindrical member 60 with a gap therebetween. Therefore, a space S2 is formed by the circumferentially adjacent pole pieces 50, the top surface 421 of the permanent magnet 42 located between these pole pieces 50, and the inner peripheral surface of the cylindrical member 60. Space S2 is typically a mere void in which only air exists. The radial distance from the top surface 421 of each permanent magnet 42 to the cylindrical member 60 can be, for example, 0.2 mm to 2.0 mm.

円筒部材６０は、制動部材１０と、永久磁石４２及びポールピース５０との間に配置されている。円筒部材６０の外周面は、制動部材１０の内周面と隙間を空けて対向する。円筒部材６０の内周面は、永久磁石４２及びポールピース５０に対向する。円筒部材６０の内周面は、好ましくは、各ポールピース５０の底面５１との間に隙間が生じないようにポールピース５０に密着する。円筒部材６０には、例えば接着剤や溶接等によって各ポールピース５０が固定されることが好ましい。ただし、円筒部材６０には各ポールピース５０が固定されていなくてもよい。 The cylindrical member 60 is arranged between the braking member 10, the permanent magnet 42, and the pole piece 50. The outer circumferential surface of the cylindrical member 60 faces the inner circumferential surface of the braking member 10 with a gap therebetween. The inner peripheral surface of the cylindrical member 60 faces the permanent magnet 42 and the pole piece 50. Preferably, the inner peripheral surface of the cylindrical member 60 is in close contact with the pole piece 50 so that no gap is formed between the inner circumferential surface and the bottom surface 51 of each pole piece 50. It is preferable that each pole piece 50 is fixed to the cylindrical member 60 by, for example, adhesive or welding. However, each pole piece 50 does not need to be fixed to the cylindrical member 60.

［渦電流式減速装置の動作］
次に、図３及び図４を参照しつつ、減速装置１００の動作を説明する。図３は、減速装置１００が非制動状態にあるときに形成される磁気回路を示す模式図である。図４は、減速装置１００が制動状態にあるときに形成される磁気回路を示す模式図である。 [Operation of eddy current reduction gear]
Next, the operation of the speed reducer 100 will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a schematic diagram showing a magnetic circuit formed when the speed reduction device 100 is in a non-braking state. FIG. 4 is a schematic diagram showing a magnetic circuit formed when the speed reduction device 100 is in a braking state.

（非制動状態）
図３を参照して、永久磁石４２の各々は、当該永久磁石４２よりも径方向の内側で周方向に隣り合う２つの永久磁石４１に跨るように配置されている。すなわち、各永久磁石４２は、周方向視で２つの永久磁石４１と部分的に重なるように配置されている。非制動状態では、各永久磁石４２において、２つの永久磁石４１の一方と重なる部分の磁極は、当該永久磁石４１の永久磁石４２側の磁極と異なる。同様に、各永久磁石４２において、２つの永久磁石４１の他方と重なる部分の磁極も、当該永久磁石４１の永久磁石４２側の磁極と異なる。そのため、非制動状態では、周方向に隣り合う２つの永久磁石４１と、これらに跨る永久磁石４２と、磁石保持部材３０との間に磁気回路が形成される。 (non-braking state)
Referring to FIG. 3, each of the permanent magnets 42 is arranged so as to straddle two permanent magnets 41 adjacent to each other in the circumferential direction on the inner side of the permanent magnet 42 in the radial direction. That is, each permanent magnet 42 is arranged so as to partially overlap two permanent magnets 41 when viewed in the circumferential direction. In the non-braking state, in each permanent magnet 42, the magnetic pole of the portion that overlaps with one of the two permanent magnets 41 is different from the magnetic pole of the permanent magnet 41 on the permanent magnet 42 side. Similarly, in each permanent magnet 42, the magnetic pole of the portion that overlaps with the other of the two permanent magnets 41 is also different from the magnetic pole of the permanent magnet 41 on the permanent magnet 42 side. Therefore, in the non-braking state, a magnetic circuit is formed between the two circumferentially adjacent permanent magnets 41, the permanent magnet 42 spanning these, and the magnet holding member 30.

具体的に説明すると、周方向に隣り合う２つの永久磁石４１のうち、一方の永久磁石４１が永久磁石４２側にＮ極を有し、他方の永久磁石４１が永久磁石４２側にＳ極を有する場合、一方の永久磁石４１のＮ極から出た磁束は、径方向の外側に向かい、永久磁石４２のＳ極に到達する。 Specifically, among two permanent magnets 41 adjacent to each other in the circumferential direction, one permanent magnet 41 has an N pole on the permanent magnet 42 side, and the other permanent magnet 41 has an S pole on the permanent magnet 42 side. If so, the magnetic flux emitted from the N pole of one permanent magnet 41 heads radially outward and reaches the S pole of the permanent magnet 42 .

永久磁石４２のＮ極から出た磁束は、他方の永久磁石４１のＳ極に到達する。他方の永久磁石４１のＮ極から出た磁束は、磁石保持部材３０を通って一方の永久磁石４１のＳ極に到達する。永久磁石４１，４２からの磁束は、制動部材１０には到達しない。 The magnetic flux emitted from the north pole of the permanent magnet 42 reaches the south pole of the other permanent magnet 41. The magnetic flux emitted from the N pole of the other permanent magnet 41 passes through the magnet holding member 30 and reaches the S pole of one permanent magnet 41 . The magnetic flux from the permanent magnets 41 and 42 does not reach the braking member 10.

非制動状態では、減速装置１００の全周にわたり、このような磁気回路が複数形成される。これらの磁気回路の磁束の向きは、周方向に隣り合う磁気回路同士で逆向きとなる。 In a non-braking state, a plurality of such magnetic circuits are formed all around the deceleration device 100. The direction of the magnetic flux of these magnetic circuits is opposite between circumferentially adjacent magnetic circuits.

（制動状態）
図４を参照して、減速装置１００は、駆動装置（図示略）によって磁石保持部材３０を回転させることにより、非制動状態から制動状態へと切り替えられる。磁石保持部材３０は、回転軸２００の軸心Ｘ（図１）周りにおける永久磁石４１の配置角度の分だけ、回転軸２００周りに回転する。磁石保持部材３０の回転により、永久磁石４２及びポールピース５０に対する永久磁石４１の周方向の位置が変化する。 (braking state)
Referring to FIG. 4, deceleration device 100 is switched from a non-braking state to a braking state by rotating magnet holding member 30 by a drive device (not shown). The magnet holding member 30 rotates around the rotating shaft 200 by the angle at which the permanent magnet 41 is arranged around the axis X (FIG. 1) of the rotating shaft 200. As the magnet holding member 30 rotates, the circumferential position of the permanent magnet 41 relative to the permanent magnet 42 and the pole piece 50 changes.

制動状態においても、各永久磁石４２は、周方向視で２つの永久磁石４１と部分的に重なるように配置される。ただし、制動状態では、各永久磁石４２において、２つの永久磁石４１の一方と重なる部分の磁極は、当該永久磁石４１の永久磁石４２側の磁極と等しい。同様に、各永久磁石４２において、２つの永久磁石４１の他方と重なる部分の磁極も、当該永久磁石４１の永久磁石４２側の磁極と等しい。そのため、制動状態では、周方向に隣り合う２つの永久磁石４１と、これらに対応するポールピース５０と、制動部材１０と、磁石保持部材３０との間に磁気回路が形成される。また、制動状態では、周方向に隣り合う２つのポールピース５０と、これらの間の永久磁石４２と、制動部材１０との間にも磁気回路が形成される。 Even in the braking state, each permanent magnet 42 is arranged so as to partially overlap the two permanent magnets 41 when viewed in the circumferential direction. However, in the braking state, in each permanent magnet 42, the magnetic pole of the portion that overlaps with one of the two permanent magnets 41 is equal to the magnetic pole of the permanent magnet 41 on the permanent magnet 42 side. Similarly, in each permanent magnet 42, the magnetic pole of the portion that overlaps with the other of the two permanent magnets 41 is also equal to the magnetic pole of the permanent magnet 41 on the permanent magnet 42 side. Therefore, in the braking state, a magnetic circuit is formed between the two circumferentially adjacent permanent magnets 41, their corresponding pole pieces 50, the braking member 10, and the magnet holding member 30. Furthermore, in the braking state, a magnetic circuit is also formed between the two circumferentially adjacent pole pieces 50, the permanent magnet 42 between them, and the braking member 10.

具体的に説明すると、周方向に隣り合う２つの永久磁石４１のうち、一方の永久磁石４１が永久磁石４２側にＮ極を有し、他方の永久磁石４１が永久磁石４２側にＳ極を有する場合、一方の永久磁石４１から出た磁束は、空間Ｓ１を通過し、当該永久磁石４１に対応するポールピース５０に導入される。この磁束は、円筒部材６０を通過し、制動部材１０を通って他方の永久磁石４１に対応するポールピース５０に導入される。磁束は、さらに空間Ｓ１を通過し、他方の永久磁石４１のＳ極に到達する。他方の永久磁石４１のＮ極から出た磁束は、磁石保持部材３０を通って一方の永久磁石４１のＳ極に到達する。 Specifically, among two permanent magnets 41 adjacent to each other in the circumferential direction, one permanent magnet 41 has an N pole on the permanent magnet 42 side, and the other permanent magnet 41 has an S pole on the permanent magnet 42 side. If so, the magnetic flux emitted from one of the permanent magnets 41 passes through the space S1 and is introduced into the pole piece 50 corresponding to the permanent magnet 41. This magnetic flux passes through the cylindrical member 60, passes through the braking member 10, and is introduced into the pole piece 50 corresponding to the other permanent magnet 41. The magnetic flux further passes through the space S1 and reaches the S pole of the other permanent magnet 41. The magnetic flux emitted from the N pole of the other permanent magnet 41 passes through the magnet holding member 30 and reaches the S pole of one permanent magnet 41 .

一方、各永久磁石４２のＮ極から出た磁束は、この永久磁石４２に隣接する２つのポールピース５０の一方、及び円筒部材６０を順に通り、制動部材１０に導入される。各永久磁石４２のＮ極から制動部材１０に向かう磁束は、永久磁石４１のＮ極から制動部材１０に向かう磁束と重畳する。制動部材１０に達した磁束は、円筒部材６０、及び永久磁石４２に隣接する２つのポールピース５０の他方を順に通過し、永久磁石４２のＳ極に到達する。 On the other hand, the magnetic flux emitted from the N pole of each permanent magnet 42 passes through one of the two pole pieces 50 adjacent to this permanent magnet 42 and the cylindrical member 60 in order, and is introduced into the braking member 10. The magnetic flux from the N pole of each permanent magnet 42 toward the braking member 10 overlaps with the magnetic flux from the N pole of the permanent magnet 41 toward the braking member 10 . The magnetic flux that has reached the braking member 10 passes through the cylindrical member 60 and the other of the two pole pieces 50 adjacent to the permanent magnet 42 in order, and reaches the S pole of the permanent magnet 42 .

制動状態では、減速装置１００の全周にわたり、このような磁気回路が複数形成される。これらの磁気回路の磁束の向きは、周方向に隣り合う磁気回路同士で逆向きとなる。 In the braking state, a plurality of such magnetic circuits are formed all around the deceleration device 100. The direction of the magnetic flux of these magnetic circuits is opposite between circumferentially adjacent magnetic circuits.

永久磁石４１，４２が静止している一方、制動部材１０は回転軸２００（図１）とともに回転していることにより、永久磁石４１，４２からの磁束が到達した制動部材１０の内周面では渦電流が発生する。この渦電流と永久磁石４１，４２からの磁束との相互作用により、回転軸２００とともに回転する制動部材１０に対し、その回転方向と逆向きの制動トルクが発生する。 While the permanent magnets 41 and 42 are stationary, the braking member 10 is rotating together with the rotating shaft 200 (FIG. 1), so that on the inner peripheral surface of the braking member 10 where the magnetic flux from the permanent magnets 41 and 42 has reached, Eddy currents occur. The interaction between this eddy current and the magnetic flux from the permanent magnets 41 and 42 generates a braking torque in the opposite direction to the rotational direction of the braking member 10 that rotates together with the rotating shaft 200.

［実施形態の効果］
本実施形態に係る渦電流式減速装置１００において、各永久磁石４２は、その天面４２１が露出しないように、円筒部材６０によって制動部材１０側から覆われている。円筒部材６０の軸方向の両端は、ステータ本体２１及びステータ保持部材２２に固定されている。そのため、雨水や泥水、又はその他の異物はステータ２０内に侵入することができず、これらが各永久磁石４２に接触することがない。よって、各永久磁石４２の発錆を抑制することができ、減速装置１００の性能の低下を防止することができる。 [Effects of embodiment]
In the eddy current speed reduction device 100 according to the present embodiment, each permanent magnet 42 is covered from the braking member 10 side by the cylindrical member 60 so that the top surface 421 thereof is not exposed. Both ends of the cylindrical member 60 in the axial direction are fixed to the stator main body 21 and the stator holding member 22. Therefore, rainwater, muddy water, or other foreign matter cannot enter into the stator 20 and will not come into contact with each permanent magnet 42. Therefore, rusting of each permanent magnet 42 can be suppressed, and deterioration in the performance of the speed reduction device 100 can be prevented.

減速装置１００が制動状態にあるときには、永久磁石４１，４２からの磁束によって制動部材１０の内周面で渦電流が発生し、制動部材１０が発熱する。そのため、制動部材１０の内周側に配置された永久磁石４２が高温となる可能性がある。これに対して、本実施形態では、制動部材１０と永久磁石４２との間に円筒部材６０が設けられ、円筒部材６０と永久磁石４２との間に空間Ｓ２が形成されている。この空間Ｓ２が断熱層として機能するため、制動部材１０で発生した熱が永久磁石４２に伝達されにくくなる。よって、永久磁石４２の温度上昇を抑制することができる。 When the speed reduction device 100 is in a braking state, an eddy current is generated on the inner peripheral surface of the braking member 10 due to magnetic flux from the permanent magnets 41 and 42, and the braking member 10 generates heat. Therefore, the permanent magnet 42 disposed on the inner peripheral side of the braking member 10 may become hot. In contrast, in this embodiment, a cylindrical member 60 is provided between the braking member 10 and the permanent magnet 42, and a space S2 is formed between the cylindrical member 60 and the permanent magnet 42. Since this space S2 functions as a heat insulating layer, the heat generated in the braking member 10 is difficult to be transmitted to the permanent magnet 42. Therefore, the temperature rise of the permanent magnet 42 can be suppressed.

制動状態において、各永久磁石４２には、径方向内側に配置された永久磁石４１からの斥力が作用し、径方向外側への力が負荷される。これに対して、本実施形態では、各永久磁石４２を径方向外側から円筒部材６０で覆っている。この円筒部材６０と、永久磁石４２同士の間に配置されたポールピース５０とによって、各永久磁石４２を径方向外側への力に対して保持することができる。 In the braking state, a repulsive force from the permanent magnet 41 disposed on the radially inner side acts on each permanent magnet 42, and a radially outward force is applied to each permanent magnet 42. In contrast, in this embodiment, each permanent magnet 42 is covered with a cylindrical member 60 from the outside in the radial direction. This cylindrical member 60 and the pole piece 50 arranged between the permanent magnets 42 can hold each permanent magnet 42 against radially outward force.

本実施形態において、各ポールピース５０は、好ましくは円筒部材６０に固定されている。この場合、円筒部材６０を介してポールピース５０をステータ２０に対して取り付けることができるため、ポールピース５０を固定用のピン等によってステータ２０に直接固定する必要がない。これにより、減速装置１００の組立性を向上させることができるとともに、減速装置１００の部品点数を削減することができる。 In this embodiment, each pole piece 50 is preferably fixed to a cylindrical member 60. In this case, since the pole piece 50 can be attached to the stator 20 via the cylindrical member 60, there is no need to directly fix the pole piece 50 to the stator 20 with a fixing pin or the like. Thereby, the assemblability of the speed reducer 100 can be improved, and the number of parts of the speed reducer 100 can be reduced.

また、ポールピース５０を円筒部材６０に固定してこれらを一体化することにより、ポールピース５０及び円筒部材６０の全体としての剛性が大きくなる。そのため、径方向外側への力に対する永久磁石４２の保持力を向上させることができる。 Moreover, by fixing the pole piece 50 to the cylindrical member 60 and integrating them, the rigidity of the pole piece 50 and the cylindrical member 60 as a whole increases. Therefore, the holding force of the permanent magnet 42 against radially outward force can be improved.

本実施形態において、制動部材１０と永久磁石４２との間の円筒部材６０は、磁性材料で構成されていることが好ましい。この場合、非制動状態において、永久磁石４１及び永久磁石４２から制動部材１０への磁束漏れが生じるのを抑制することができる。よって、磁束漏れに起因して発生する損失トルクを低減することができる。 In this embodiment, the cylindrical member 60 between the braking member 10 and the permanent magnet 42 is preferably made of a magnetic material. In this case, in the non-braking state, leakage of magnetic flux from the permanent magnets 41 and 42 to the braking member 10 can be suppressed. Therefore, torque loss caused by magnetic flux leakage can be reduced.

ただし、円筒部材６０は、非磁性材料で構成されていてもよい。この場合、制動状態において永久磁石４１，４２からの磁束が制動部材１０により到達しやすくなるため、高い制動トルクを発生させることができる。 However, the cylindrical member 60 may be made of a non-magnetic material. In this case, in the braking state, the magnetic flux from the permanent magnets 41 and 42 more easily reaches the braking member 10, so that a high braking torque can be generated.

本実施形態に係る減速装置１００において、磁石保持部材３０は、制動部材１０の内側に配置されている。すなわち、制動部材１０、磁石保持部材３０、永久磁石４１，４２、ポールピース５０、及び円筒部材６０のうち、制動部材１０が径方向において最も外側に配置されている。これにより、制動時に発熱する制動部材１０が気流に晒されやすくなり、制動部材１０の高温化を抑制することができる。その結果、制動部材１０以外の構成部品の温度上昇も抑制することができる。 In the speed reduction device 100 according to this embodiment, the magnet holding member 30 is arranged inside the braking member 10. That is, among the braking member 10, the magnet holding member 30, the permanent magnets 41 and 42, the pole piece 50, and the cylindrical member 60, the braking member 10 is disposed at the outermost position in the radial direction. Thereby, the brake member 10, which generates heat during braking, is easily exposed to the airflow, and it is possible to suppress the brake member 10 from increasing in temperature. As a result, temperature increases in components other than the braking member 10 can also be suppressed.

本実施形態において、周方向に隣り合う永久磁石４２の間には、空間Ｓ１が形成されている。この空間Ｓ１内に空気のみが存在するか、空間Ｓ１に非磁性材料が充填されている場合、空間Ｓ１は、非制動状態において磁気抵抗となり、永久磁石４１からポールピース５０への磁束漏れを抑制する機能を有する。一方、空間Ｓ１は、制動状態における磁気回路の形成を実質的に阻害しない。制動状態では、永久磁石４１のＮ極からの磁束に永久磁石４２のＮ極からの磁束が重畳する。そのため、永久磁石４１のＮ極からの磁束は、永久磁石４２のＮ極からの磁束と強め合いながら、空間Ｓ１を通じ、ポールピース５０に有効に導入される。ポールピース５０に導入された磁束は、制動部材１０を通って周方向に隣接するポールピース５０に導入された後、永久磁石４２のＳ極に引き寄せられることにより、空間Ｓ１を通じて永久磁石４１のＳ極まで有効に到達することができる。よって、制動状態では、永久磁石４１，４２とポールピース５０との間で授受される磁束の量を十分に確保することができ、制動トルクを発生させるための磁気回路を形成することができる。 In this embodiment, a space S1 is formed between the permanent magnets 42 adjacent in the circumferential direction. If only air exists in the space S1 or if the space S1 is filled with a non-magnetic material, the space S1 becomes magnetically resistive in the non-braking state, suppressing magnetic flux leakage from the permanent magnet 41 to the pole piece 50. It has the function of On the other hand, the space S1 does not substantially inhibit the formation of a magnetic circuit in the braking state. In the braking state, the magnetic flux from the N pole of the permanent magnet 42 is superimposed on the magnetic flux from the N pole of the permanent magnet 41 . Therefore, the magnetic flux from the N pole of the permanent magnet 41 is effectively introduced into the pole piece 50 through the space S1 while reinforcing the magnetic flux from the N pole of the permanent magnet 42. The magnetic flux introduced into the pole piece 50 passes through the braking member 10 and is introduced into the circumferentially adjacent pole piece 50, and is then attracted to the S pole of the permanent magnet 42, so that the magnetic flux flows through the space S1 to the S pole of the permanent magnet 41. It is possible to effectively reach the pole. Therefore, in the braking state, a sufficient amount of magnetic flux can be secured between the permanent magnets 41, 42 and the pole piece 50, and a magnetic circuit for generating braking torque can be formed.

空間Ｓ１には、磁性材料が充填されていてもよい。例えば、各ポールピース５０の一部で空間Ｓ１を埋めることもできる。空間Ｓ１に磁性材料が充填されている場合、非制動状態における磁束漏れをより確実に抑制することが可能である。すなわち、空間Ｓ１への磁性材料の充填と併せて円筒部材６０の材質を磁性材料とすることで、空間Ｓ１内の磁性材料、ポールピース５０、及び円筒部材６０によって磁気シールドが形成される。これにより、非制動状態において、永久磁石４１，４２から制動部材１０への磁束漏れをより低減することができる。 The space S1 may be filled with a magnetic material. For example, a portion of each pole piece 50 may fill the space S1. When the space S1 is filled with a magnetic material, it is possible to more reliably suppress magnetic flux leakage in the non-braking state. That is, by filling the space S1 with a magnetic material and making the cylindrical member 60 a magnetic material, a magnetic shield is formed by the magnetic material in the space S1, the pole piece 50, and the cylindrical member 60. Thereby, in the non-braking state, leakage of magnetic flux from the permanent magnets 41 and 42 to the braking member 10 can be further reduced.

本実施形態において、各永久磁石４２の厚みは、周方向の両端部に向かうにつれて小さくなっている。そのため、各永久磁石４２の周方向の両端部から出る磁束は比較的少ない。また、永久磁石４２間に配置されるポールピース５０の厚みは、周方向の中央部に向かうにつれて大きくなっている。これらの構成により、制動状態において、周方向に隣り合う永久磁石４２間で磁束漏れが生じるのを抑制することができる。よって、制動時において各永久磁石４２からの磁束を制動部材１０側に確実に導くことができ、制動トルクを効果的に発生させることができる。 In this embodiment, the thickness of each permanent magnet 42 becomes smaller toward both ends in the circumferential direction. Therefore, the amount of magnetic flux emitted from both ends of each permanent magnet 42 in the circumferential direction is relatively small. Further, the thickness of the pole piece 50 disposed between the permanent magnets 42 increases toward the center in the circumferential direction. With these configurations, it is possible to suppress magnetic flux leakage between circumferentially adjacent permanent magnets 42 in a braking state. Therefore, during braking, the magnetic flux from each permanent magnet 42 can be reliably guided to the braking member 10 side, and braking torque can be effectively generated.

以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the embodiments according to the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the spirit thereof.

上記実施形態では、磁石保持部材３０が制動部材１０の内側に配置されている。しかしながら、磁石保持部材３０が制動部材１０の外側に配置されていてもよい。この場合、永久磁石４１，４２、ポールピース５０、及び円筒部材６０も制動部材１０の外側に配置される。円筒部材６０は、径方向の内側から永久磁石４２を覆うことになる。 In the embodiment described above, the magnet holding member 30 is arranged inside the brake member 10. However, the magnet holding member 30 may be arranged outside the brake member 10. In this case, the permanent magnets 41 and 42, the pole piece 50, and the cylindrical member 60 are also arranged outside the brake member 10. The cylindrical member 60 covers the permanent magnet 42 from the inside in the radial direction.

上記実施形態に係る減速装置１００は、制動部材１０と永久磁石４２との間に円筒部材６０を備えている。減速装置１００は、円筒部材６０とは別の円筒部材をさらに備えていてもよい。この円筒部材は、例えば、永久磁石４１と永久磁石４２との間に配置され、ステータ２０に固定される。この場合、当該円筒部材と、円筒部材６０及びポールピース５０とによって永久磁石４２を挟持することができる。そのため、永久磁石４２をステータ２０に直接固定しなくてもよい。 The speed reduction device 100 according to the embodiment described above includes a cylindrical member 60 between the braking member 10 and the permanent magnet 42. The speed reduction device 100 may further include a cylindrical member different from the cylindrical member 60. This cylindrical member is arranged, for example, between the permanent magnets 41 and 42 and fixed to the stator 20. In this case, the permanent magnet 42 can be held between the cylindrical member, the cylindrical member 60, and the pole piece 50. Therefore, the permanent magnets 42 do not need to be directly fixed to the stator 20.

上記実施形態では、各永久磁石４２の天面４２１が円筒部材６０と隙間を空けて対向する。そのため、周方向に隣り合うポールピース５０と、これらのポールピース５０の間に位置する永久磁石４２の天面４２１と、円筒部材６０の内周面とによって空間Ｓ２が形成されている。しかしながら、各永久磁石４２の天面４２１を円筒部材６０に接触させることも可能である。 In the above embodiment, the top surface 421 of each permanent magnet 42 faces the cylindrical member 60 with a gap therebetween. Therefore, a space S2 is formed by the circumferentially adjacent pole pieces 50, the top surface 421 of the permanent magnet 42 located between these pole pieces 50, and the inner peripheral surface of the cylindrical member 60. However, it is also possible to make the top surface 421 of each permanent magnet 42 contact the cylindrical member 60.

上記実施形態において、各ポールピース５０は、円筒部材６０と別体であり、必要に応じて円筒部材６０に固定される。しかしながら、図５に示すように、複数のポールピース５０を円筒部材６０と一体成形することもできる。ポールピース５０及び円筒部材６０の一体部品８０は、例えば、一般構造用圧延鋼材等にフローフォーミング加工を施すことによって作製することができる。ポールピース５０及び円筒部材６０を一体成形することにより、減速装置１００の製造時間及びコストを低減することができる。 In the above embodiment, each pole piece 50 is separate from the cylindrical member 60, and is fixed to the cylindrical member 60 as necessary. However, as shown in FIG. 5, the plurality of pole pieces 50 can also be integrally molded with the cylindrical member 60. The integral part 80 of the pole piece 50 and the cylindrical member 60 can be produced, for example, by subjecting a general structural rolled steel material to a flow forming process. By integrally molding the pole piece 50 and the cylindrical member 60, the manufacturing time and cost of the speed reduction device 100 can be reduced.

１００：渦電流式減速装置
１０：制動部材
２０：ステータ
３０：磁石保持部材
４１，４２：永久磁石
４２１：天面
４２２：底面
５０：ポールピース
６０：円筒部材
２００：回転軸 100: Eddy current reduction gear 10: Braking member 20: Stator 30: Magnet holding member 41, 42: Permanent magnet 421: Top surface 422: Bottom surface 50: Pole piece 60: Cylindrical member 200: Rotating shaft

Claims

渦電流式減速装置であって、
回転軸に固定される円筒状の制動部材と、
前記制動部材の内側又は外側において前記制動部材と同軸に配置される円筒状の磁石保持部材と、
前記磁石保持部材の内周面及び外周面のうち前記制動部材側の面に保持され、前記制動部材の周方向に配列される複数の第１永久磁石であって、各々の磁極の向きが、前記制動部材の径方向に沿い、且つ両隣の第１永久磁石の磁極の向きと反転している前記第１永久磁石と、
前記制動部材と前記第１永久磁石との間において前記周方向に配列され、前記制動部材側に配置される天面と、前記第１永久磁石側に配置され前記天面よりも前記周方向に長い底面とを各々有する複数の第２永久磁石であって、各々の磁極の向きが、前記周方向に沿い、且つ両隣の第２永久磁石の磁極の向きと反転している前記第２永久磁石と、
前記周方向に隣り合う前記第２永久磁石の間に各々配置され、前記第２永久磁石に接触する複数のポールピースと、
前記制動部材と前記ポールピースとの間において前記制動部材と同軸に配置され、前記第２永久磁石を前記制動部材側から覆う円筒部材と、
前記円筒部材が固定されるステータと、
を備え、
前記ポールピースの各々は、前記円筒部材に固定され、
前記磁石保持部材を前記回転軸周りに回転させることにより、制動状態と非制動状態とが切り替えられる、渦電流式減速装置。 An eddy current reduction device,
a cylindrical braking member fixed to the rotating shaft;
a cylindrical magnet holding member disposed coaxially with the braking member inside or outside the braking member;
A plurality of first permanent magnets are held on the braking member side of the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the magnet holding member, and are arranged in the circumferential direction of the braking member, and each of the first permanent magnets has a magnetic pole direction: the first permanent magnet that is along the radial direction of the braking member and whose magnetic pole direction is opposite to that of the first permanent magnets on both sides;
A top surface arranged in the circumferential direction between the braking member and the first permanent magnet and disposed on the braking member side, and a top surface arranged on the first permanent magnet side and further in the circumferential direction than the top surface. a plurality of second permanent magnets each having a long bottom surface, the second permanent magnets each having a magnetic pole direction along the circumferential direction and opposite to the direction of the magnetic poles of the second permanent magnets adjacent on both sides; and,
a plurality of pole pieces each arranged between the second permanent magnets adjacent in the circumferential direction and in contact with the second permanent magnet;
a cylindrical member disposed coaxially with the braking member between the braking member and the pole piece and covering the second permanent magnet from the braking member side;
a stator to which the cylindrical member is fixed;
Equipped with
Each of the pole pieces is fixed to the cylindrical member,
An eddy current speed reduction device in which a braking state and a non-braking state can be switched by rotating the magnet holding member around the rotation axis.

請求項１に記載の渦電流式減速装置であって、
前記ポールピースの各々は、前記円筒部材に接触し、
前記第２永久磁石の各々の前記天面は、前記円筒部材と隙間を空けて対向する、渦電流式減速装置。 The eddy current reduction device according to claim 1,
each of the pole pieces contacts the cylindrical member;
The top surface of each of the second permanent magnets is arranged to face the cylindrical member with a gap therebetween.

請求項１又は２に記載の渦電流式減速装置であって、
前記円筒部材は、磁性材料で構成される、渦電流式減速装置。 The eddy current reduction device according to claim 1 or 2 ,
The cylindrical member is an eddy current speed reduction device made of a magnetic material.

請求項１から３のいずれか１項に記載の渦電流式減速装置であって、
前記磁石保持部材は、前記制動部材の内側に配置される、渦電流式減速装置。
The eddy current speed reduction device according to any one of claims 1 to 3 ,
The magnet holding member is an eddy current speed reduction device arranged inside the braking member.