JPH04161054A - 渦電流式減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は主として大型車両に搭載されて摩擦ブレーキを
補助する渦電流式減速装置、特に長時間の制動に対し制
動ドラムの温度上昇を抑え、安定した制動性能を発揮す
る渦電流式減速装置に関するものである。

［従来の技術］ 本出願人は特願平１−２１８４９９号により、第７図に
示すような渦電流式減速装置を提案した。車両用変速機
の歯車箱の端壁から突出する出力回転軸１に、取付フラ
ンジ２がスプライン嵌合されかつ外れないようにナツト
］、ａにより締結される。取付フランジ２に駐車ブレー
キの制動ドラム３の端壁と、減速装置の制動ドラム４の
フランジ部４ａが重ね合され、複数のボルト５により締
結される。

制動ドラム４の外周面に周方向等間隔に、多数の冷却フ
ィン７が備えられる。

導体からなる制動ドラム４の内側に、断面箱形の内空部
１７を有する非磁性体からなる固定枠９が配設される。

固定枠９は歯車箱の壁部に適当な手段により固定される
ものてあり、外筒と内筒の両端に環状の端壁板を結合し
て構成してもよいが、図示の固定枠９は普通の鉄などの
材料からなる左半部の断面コ字形をなす筒形の枠１６と
、アルミニウムなどの非磁性体からなる断面逆り字形を
なす筒形の枠１５とを、多数のボルト１８により結合し
て構成される。

制動ドラム４の内周面と対向する固定枠９の外筒部すな
わち枠１５の周壁に、周方向等間隔に多数の開口が設け
られ、これらの開口に強磁性板（ポールピース）１４が
嵌合固定される。実際には、枠１５をアルミニウムから
鋳造する際に、強磁性板１４を鋳ぐるんで構成する。固
定枠９に周方向等間隔に複数（好ましくは３個）のアク
チュエータ１０が支持される。アクチュエータ１０のシ
リンダ１１に嵌合したピストン１２から固定枠９の内空
部１７へ延びるロッド１３の端部に磁石支持環８が結合
される。

磁石支持環８は固定枠９の案内壁１６ａに軸方向移動可
能に支持される。磁石支持環８の外周面に、各強磁性板
１４と対向する同数の永久磁石６が、極性を交互に異な
らしめて結合される。

制動時、アクチュエータ１０の左端室へ供給される加圧
空気により、ロッド１３を介して磁石支持環８が案内壁
１６ａに沿って右方へ押されると、図示のように永久磁
石６が強磁性板１４と重なる。

回転する制動ドラム４か、永久磁石６からの強磁性板１
４を透過する磁力線を横切ると、制動ドラＪ５４に渦電
流が流れ、制動トルクを受ける。

［発明が解決しようとする問題点］ 高速道路や山岳道路を多く利用する大型車両の場合に、
長い下り坂で渦電流式減速装置による制動を行うと、制
動ドラム４の温度が６００℃を超えることがある。

勿論、制動ドラム４は冷却フィン７により放熱性を高め
られているが、第７図に等混線で表すように（理解を助
けるために、ハツチングは省略しまた）、従来の制動ド
ラム４は内周面の軸方向中央部の温度が非常に高くなり
、制動ドラム４が熱変形を起したり、亀裂を生じる恐れ
かある。ここで、制動ドラム４の最高温度となる部分が
、軸方向中心よりも左端（開放端）側に片寄っているの
は、制動ドラム４の右端側がスポーク４ｂによりフラン
ジ部４ａに結合されているため、制動ドラム４の右端側
の熱がフランジ部４ａへ迅速に伝達され、温度上昇が抑
えられるからである。

制動ドラム４の熱に対する強度を確保するために、制動
ドラム４の熱容量を大きくすると大形になり、重量増加
を来たし、車両への搭載が難しくなる。また、制動ドラ
ム４の内周面と強磁性板１４の外面との間の隙間Ｃ（通
常は１ｍｍ程度）を拡大すれば、制動ドラム４の温度は
低下するが、永久磁石６が制動ドラム４に及ぼす制動ト
ルクも低下し、本来の機能を果さなくなる。

本発明の目的は上述の問題に鑑み、制動ドラムと強磁性
板との隙間を部分的に拡げることにより、制動トルクの
低下を避けつつ、制動ドラムの高温部の最高温度を抑え
、熱に対する強度を保つ、渦電流式減速装置を提供する
ことにある。

［問題を解決するための手段］ ′　上記目的を達成するために、本発明の構成は導体か
らなる制動ドラムの内部に断面箱形の内空部を有する筒
形の非磁性体からなる固定枠を配設し、固定枠の外筒部
に周方向等間隔に多数の強磁性板を埋設し、固定枠の内
空部に軸方向摺動可能に支持した磁石支持環の外周面に
強磁性板と等間隔に同数の永久磁石を極性が交互に異な
るように結合し、強磁性板の外面と内面の一方に周方向
のくぼみを設けたものである。

［作用〕 本発明によれば、強磁性板の内外面の軸方向中央部ない
し開放端側（制動ドラムの開放端側）に周方向のくぼみ
を設けることにより、くぼみの部分で永久磁石が制動ド
ラムに及ぼす磁界が弱くなり、渦電流による発熱量が抑
えられる。また、くぼみにより強磁性板と制動ドラムの
隙間、または強磁性板と永久磁石の隙間が部分的に拡が
り、冷却性が高められるので、高温部となる制動ドラム
の軸方向中央部の温度上昇が抑えられ、制動ドラムの両
端側の温度に近くなる。

本発明に係るくぼみは、強磁性板の内面または外面へ局
部的に設けるものであるから、強磁性板の全面について
隙間を拡げるよりは、制動トルクの低下が少く、制動ド
ラムの局部的な高温化が避けられ、制動ドラムの耐久性
が確保される。

［発明の実施例］ 第１図は本発明に係る渦電流式減速装置の制動ドラムと
固定枠の側面断面図である。固定枠９は普通の材料から
なる断面コ字形をなす筒形の枠（第７図参照）と、非磁
性体からなる断面逆り字形をなす筒形の枠１５とを、多
数のボルトにより・結合して構成される。枠１５の内空
部に磁石支持環８が制動ドラム４の軸線方向に摺動可能
に支持され、磁石支持環８の外周面に結合した永久磁石
６から、枠〕５の外筒部に結合した強磁性板１４を透過
して制動ドラム４へ向う磁力線を、回転する制動ドラム
４が横切る時、制動ドラム４に渦電流が発生し、制動ド
ラム４が制動トルクを受ける。

図示の実施例では、放熱性を高めるために、制動ドラム
４は回転軸に結合されるフランジ部から放射方向に延び
る多数のスポーク４ｂに支持される。スポーク４ｂの外
端は、制動ドラム４の右端縁に設けた切欠４Ｃへ係合さ
れ、かつ溶接により結合される。

制動ドラム４の外周面に結合される冷却フィン７は、制
動ドラム４の回転方向に対し傾けて配設され、冷却フィ
ン７の左端部は制動ドラム４の端部から左方へ長く突出
される。

本発明によれば、強磁性板１４の外面の幅方向中央部、
好ましくは幅方向中心よりも制動ドラムの開放端（左端
）側へ片寄った部分に、周方向の浅い断面円弧状のくぼ
み２１が形成される。くぼみ２１の深さｄは、制動ドラ
ム４の内周面４ｅと強磁性板１４との間の隙間Ｃ（第７
図参照）の約１．２〜１．４倍、くぼみ２１の幅Ｗは強
磁性板１４ないし永久磁石６の幅の約０．１〜０．３倍
とする。

本発明によれば、強磁性板１４の外面にくぼみ２１を設
けたことにより、くぼみ２１の付近の冷却効果が高くな
り、また渦電流による発熱量が多少減少するので、温度
上昇が抑えられる。したがって、温度上昇による制動性
能の低下が抑えられ、熱による制動ドラム４の変形や破
損に対する安全性が向上される。

第２図に示す実施例は、強磁性板１４の幅方向中心より
も左側に片寄った部分から左端縁までの幅Ｗを有し、深
さｄが浅い周方向のくぼみ２２を強磁性板１４の外面に
設けたものである。くぼみ２２は強磁性板１４の左端縁
まで拡がっているから、放熱性が向上し、永久磁石６に
重なる部分の幅Ｗは狭くてもよい。

制動ドラム４の最高温度となる部分は、くぼみ２２より
も幅方向中心側になるが、くぼみ２２による冷却性が高
くなるので、制動ドラム４の内周面４ｅの軸方向中央部
の温度上昇が抑えられる。

第３図に示す実施例は、強磁性板１４の外面について、
左端側（制動ドラム４の開放端側）をテーパ状にカット
したものである。テーパ状のくぼみ２３が永久磁石６の
外面に重なる部分の幅Ｗは、第２図の実施例よりも狭く
ても、制動ドラム４の開放端側の冷却性が高いので、制
動ドラム４の軸方向中央部の温度上昇が抑えられる。

第１〜３図の実施例では、くぼみ２１〜２３を強磁性板
１４の外面に形成したが、これらのくぼみは強磁性板１
４の内面に形成して永久磁石６との間の隙間を拡げるよ
うにしてもよい。

第４図の実施例は、強磁性板１４の内面に第１図のくぼ
み２１に対応するくぼみ２１ａを設けたもの、第５図の
実施例は強磁性板１４の内面に第２図のくぼみ２２に対
応するくぼみ２２ａを設けたもの、第６図の実施例は強
磁性板１４の内面に第３図のくぼみ２３に対応するテー
パ状のくぼみ２３ａを設けたものである。

制動時、制動ドラム４に発生する渦電流のエネルギは熱
に変換される。くぼみ２］、ａ〜２３ａにより制動ドラ
ム４の軸方向中央部の渦電流が抑えられるので、発熱量
が少くなり、くぼみ２１ａ〜２３ａの冷却効果と相俟っ
て、制動ドラム４の軸方向中央部の温度上昇が抑えられ
る。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、導体からなる制動ドラムの内部
に断面箱形の内空部を有する筒形の非磁性体からなる固
定枠を配設し、固定枠の外筒部に周方向等間隔に多数の
強磁性板を埋設し、固定枠の内空部に軸方向摺動可能に
支持した磁石支持環の外周面に強磁性板と等間隔に同数
の永久磁石を極性が交互に異なるように結合し、強磁性
板の外面と内面の一方に周方向のくぼみを設けたもので
あるから、全体からみれば制動トルクの低下は僅かなも
のであり、強磁性板のくぼみの部分で制動ドラムまたは
永久磁石との隙間が拡がり、冷却性が高くなるとともに
、渦電流による発熱量が少くなるので、制動ドラムの局
部的な温度上昇が避けられ、制動ドラムの熱に対する耐
久性が向上される。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明の第１〜６実施例に係る渦電流式減
速装置の制動ドラムと固定枠の側面断面図、第７図は従
来の渦電流式減速装置の側面断面図である。 ４：制動ドラム　６；永久磁石　８ご磁石支持環９コ固
定枠　１４：強磁性板　１７：内空部　２１〜２３：く
ぼみ　２１ａ〜２３ａ：＜ぼみ特許出願人　いすパ自動
車株式会社 特許出願人　住友金属工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導体からなる制動ドラムの内部に断面箱形の内空部を有
   する筒形の非磁性体からなる固定枠を配設し、固定枠の
   外筒部に周方向等間隔に多数の強磁性板を埋設し、固定
   枠の内空部に軸方向摺動可能に支持した磁石支持環の外
   周面に強磁性板と等間隔に同数の永久磁石を極性が交互
   に異なるように結合し、強磁性板の外面と内面の一方に
   周方向のくぼみを設けたことを特徴とする渦電流式減速
   装置。