JPH11289745A - 渦電流減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブロツク（直方体など）形の磁石と強磁性部
材の組合せ体により、制動ドラムとの間に効率的な磁気
回路が得られるようにする。 【解決手段】 回転軸４の制動ドラム１３の内部に、断
面長方形の内空部２３を有する非磁性体の案内筒１８を
配設する。案内筒１８の外筒壁の内周面に非磁性体の磁
石支持筒１９を回動可能に支持する。磁石支持筒１９の
内周面に多数の磁石２０を周方向等間隔に結合する。磁
石２０の両端の磁極面に強磁性部材２１の先端面２１ｂ
を対向可能にし、基端部２１ａを案内筒１８の外筒壁に
貫通支持し、基端面２１ａを制動ドラム１３の内周面に
対向させる。案内筒１８の内筒壁の内周面に継鉄筒２４
を固定する。磁石２０が強磁性部材２１の先端面２１ｂ
に対向する制動位置と、磁石２０が継鉄筒２４の突壁面
２４ａに対向する非制動位置とに、磁石支持筒１８を正
逆回動するアクチユエータを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多数の永久磁石（本
明細書ではこれを単に磁石という）が磁極を制動ドラム
の軸方向に向けて配され、強磁性部材（ポールピース）
の基端面が制動ドラムの内周面に、先端面が磁石の磁極
面にそれぞれ対向し、制動時磁石と制動ドラムとの間に
効率的な磁気回路が形成されるようにした渦電流減速装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特公平3-86,060号公報などに開示される
渦電流減速装置は、磁石支持筒を軸方向へ往復動させる
ことにより、制動と非制動の切換えを行うものであるの
で、磁石支持筒の移動空間分だけ軸方向寸法が長くなる
という難点がある。

【０００３】特公平7-118901号公報などに開示される渦
電流減速装置では、制動時可動の磁石支持筒を回動し
て、可動の磁石支持筒の磁石の極性と不動の磁石支持筒
の磁石の極性とが同じになるようにすると、磁石から強
磁性板（ポールピース）、制動ドラム、強磁性板、磁
石、磁石支持筒、磁石へと磁気回路が形成され、回転す
る制動ドラムが磁石支持筒の磁石からの磁束を横切る
時、制動ドラムに渦電流に基づく制動力が発生する。

【０００４】しかし、上述の各渦電流減速装置では、磁
石の磁極は制動ドラムの径方向へ向いており、磁石から
強磁性板を経て制動ドラムへ有効に磁束が入るように、
磁石の外面と内面を円筒面に加工する必要があり、非常
に加工経費が嵩む。また、磁石からの磁束を洩らさず制
動ドラムへ導き入れるためには、強磁性板は磁石の外面
を覆う大きなものになる。制動時の磁気回路に強磁性板
だけでなく磁石支持筒も含まれるので、磁束密度を有効
に高めることができず、制動力を十分に発生させること
ができない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
問題に鑑み、ブロツク状の磁石と強磁性部材の組合せ体
により、制動ドラムとの間に効率的な磁気回路が形成さ
れるようにした渦電流減速装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成は回転軸に結合された制動ドラムの内
部に、断面長方形の内空部を有する非磁性体からなる案
内筒を配設し、該案内筒の外筒壁の内周面の軸方向中央
部に非磁性体からなる磁石支持筒を回動可能に支持し、
磁石支持筒の内周面に多数の磁石を周方向等間隔に結合
し、前記磁石の軸方向の両端の磁極面に、強磁性部材の
先端面を対向可能に配し、該強磁性部材の基端面を前記
案内筒の外筒壁を貫通して制動ドラムの内周面に対向さ
せ、前記案内筒の内筒壁の内周面に各磁石の内面に対向
可能の突壁面を有する継鉄筒を固定し、前記磁石が前記
強磁性部材の先端面に対向する制動位置と前記磁石が前
記突壁面に対向する非制動位置とに、前記磁石支持筒を
正逆回動するアクチユエータを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明では非磁性体からなる磁石
支持筒に対しブロツク（直方体など）状の磁石を両端の
磁極が軸方向（制動ドラムの回転軸の方向）に向くよう
に支持し、左右１対の強磁性部材（ポールピース）の基
端面を制動ドラムの内周面に、先端面を磁石の両端の磁
極面にそれぞれ対向させた構造にする。多数の磁石を結
合する磁石支持筒は、これを非磁性体からなる案内筒の
内部に正逆回動可能に支持する。

【０００８】制動時、磁石支持筒の各磁石がそれぞれ左
右１対の強磁性部材の先端面の間へ臨むと、各磁石から
磁束が強磁性部材を経て制動ドラムへ入る。回転する制
動ドラムが各磁石からの磁束を横切る時、制動ドラムに
渦電流に基づく制動力が発生する。非制動時、磁石支持
筒を磁石の半配列ピツチ分だけ周方向へ回動すると、磁
石支持筒の磁石が継鉄筒の突壁面に対向し、継鉄筒との
間に短絡的磁気回路が形成され、磁石からの磁束は制動
ドラムへ及ばず、制動力は発生しない。

【０００９】

【実施例】図１，３は本発明が適用される渦電流減速装
置の正面断面図、図２は同側面断面図である。渦電流減
速装置は制動ドラム１３を回転軸４に結合される。この
ため、変速機の歯車箱２の端壁に軸受３により支持され
かつ端壁から突出する出力回転軸４に、スプライン孔５
ａを有する取付フランジ５が嵌合され、かつ抜け出ない
ようにナツト６により締結される。取付フランジ５に駐
車ブレーキの制動ドラム７の端壁と、渦電流減速装置の
制動ドラム１３を支持するホイール９と一体のフランジ
部９ａとが重ね合され、複数のボルト１０とナツト１０
ａにより締結される。

【００１０】制動ドラム１３は鉄などの透磁率の大なる
材料からなり、外周壁に多数の冷却フイン１３ａが周方
向等間隔に備えられる。制動ドラム１３の基端部は、ホ
イール９に嵌合されかつホイール９から放射方向へ延び
る多数の支持腕（スポーク）１２に結合される。制動ド
ラム１３の内部に、断面箱形の内空部２３を有する案内
筒１８が同軸に配設される。アルミニウムなどの非磁性
体からなる不動の案内筒１８は、歯車箱２の突壁２ａに
外嵌固定され、かつ補強リブ３１ａを備えた枠板３１
に、図示してないボルトにより固定される。案内筒１８
は外筒部１８ａと内筒部１８ｂとの両端に環状の端壁板
１８ｃ，１８ｄを結合して構成される。図示の実施例で
は、外筒部１８ａと端壁板１８ｃと内筒部１８ｂとは断
面コ字形をなす筒体として一体に構成され、該筒体に端
壁板１８ｄがボルトにより結合される。

【００１１】案内筒１８の内空部２３に、磁石支持筒１
９と左右対をなす多数の強磁性部材２１とが収容され、
磁石支持筒１９の磁石２０と１対の強磁性部材２１とは
馬蹄形の組合せ体を形成することができる。磁石支持筒
１９はすべり軸受２６により、外筒部１８ａの内周面に
正逆回動可能に支持される。多数（強磁性部材２１と同
数）のブロツク状の磁石２０は磁石支持筒１９の内周面
に周方向等間隔に結合される。

【００１２】図４に示すように、磁石支持筒１９の磁石
２０は、左右の磁極の向きが周方向に交互に異なるよう
に配列するのが好ましい。各磁石２０の軸方向の両端の
磁極面に、左右１対の強磁性部材（ポールピース）２１
の先端面２１ｂが対向される。強磁性部材２１は軸方向
から径外方へ円弧状に湾曲され、基端部を外筒部１８ａ
を貫通支持され、基端面２１ａを制動ドラム１３の内周
面１３ｃへ対向される。図２，３に示すように、案内筒
１８の内筒部１８ｂの外周面に磁性体からなる継鉄筒２
４が固定される。継鉄筒２４の外周面には各磁石２０の
内面に対向する多数の突壁面２４ａが周方向等間隔に形
成される。

【００１３】図２に示すように、継鉄筒２４と磁石支持
筒１９との間に正逆回動機構４５が連結される。正逆回
動機構４５は継鉄筒２４の溝部分に支持した回動軸４４
と、該回動軸４４に基端を結合された支持筒４３と、該
支持筒４３に伸縮可能に嵌挿されかつ先端をピン４１に
より磁石支持筒１９に連結されたロツド４２とから構成
される。正逆回動機構４５の回動軸４４は、支持筒４３
の外壁に備えた例えば電動機からなるアクチユエータに
より正逆回動される。しかし、正逆回動機構４５はこれ
に限定されるものではなく、例えば流体圧アクチユエー
タにより磁石支持筒１９を直接回動するようにしてもよ
い。

【００１４】図２〜４に示すように、制動時、磁石支持
筒１９の各磁石２０は、左右１対の強磁性部材２１とそ
れぞれ軸方向に並ぶ。回転する制動ドラム１３が、磁石
２０から強磁性部材２１を経て制動ドラム１３の内周面
１３ｃへ及ぶ磁束を横切る時、制動ドラム１３に渦電流
が発生し、制動ドラム１３に制動トルクが発生する。こ
の時、図３に示すように、各磁石２０と制動ドラム１３
との間に磁気回路４０が形成される。

【００１５】非制動時、アクチユエータにより回動軸４
４を図２において時計方向（図４の矢印方向）へ回動
し、磁石支持筒１９を磁石２０の半配列ピツチ分だけ回
動すると、図５〜７に示す状態になり、磁石２０は制動
ドラム１３へ磁束を及ぼさなくなり、制動ドラム１３に
制動トルクは発生しない。つまり、各磁石２０がそれぞ
れ１対の強磁性部材２１の間から抜け出し、各磁石２０
の内面が継鉄筒２４の突壁面２４ａに対向し、図６に示
すように、磁石２０と継鉄筒２４との間に短絡的磁気回
路４０ａが形成される。

【００１６】

【発明の効果】本発明は上述のように、回転軸に結合さ
れた制動ドラムの内部に、断面長方形の内空部を有する
非磁性体からなる案内筒を配設し、該案内筒の外筒壁の
内周面の軸方向中央部に非磁性体からなる磁石支持筒を
回動可能に支持し、磁石支持筒の内周面に多数の磁石を
周方向等間隔に結合し、前記磁石の軸方向の両端の磁極
面に、強磁性部材の先端面を対向可能に配し、該強磁性
部材の基端面を前記案内筒の外筒壁を貫通して制動ドラ
ムの内周面に対向させ、前記案内筒の内筒壁の内周面に
各磁石の内面に対向可能の突壁面を有する継鉄筒を固定
し、前記磁石が前記強磁性部材の先端面に対向する制動
位置と前記磁石が前記突壁面に対向する非制動位置と
に、前記磁石支持筒を正逆回動するアクチユエータを備
えたものであり、軸方向に極性が生じるように磁石が配
置されるので、従来例では磁石支持筒へ流れていた磁束
を制動ドラムへ有効に作用し、大きな制動力が得られ
る。

【００１７】１対の強磁性部材を利用して磁石の磁束を
制動ドラムへ作用させるので、磁石を任意の形状にする
ことができ、磁石の外面と内面を円筒面に加工する必要
がなくなる。

【００１８】周方向に隣接する磁石の磁極を互いに逆向
きにし、かつ磁石の両端の磁極面に１対の強磁性部材を
配置することにより、磁石の磁束を有効に制動ドラムの
内部へ導くことができる。

【００１９】磁石の両端の磁極面に強磁性部材を配置す
ることにより、磁石の形状を単純化でき、加工経費を大
幅に節減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る渦電流減速装置の正面断面図であ
る。

【図２】同渦電流減速装置の制動状態を示す側面断面図
である。

【図３】同渦電流減速装置の制動状態にある要部を示す
正面断面図である。

【図４】同渦電流減速装置の制動状態にある案内筒の内
部を展開して示す平面断面図である。

【図５】同渦電流減速装置の非制動状態を示す側面断面
図である。

【図６】同渦電流減速装置の非制動状態にある要部を示
す正面断面図である。

【図７】同渦電流減速装置の非制動状態にある案内筒の
内部を展開して示す平面断面図である。

【符号の説明】

２：歯車箱 ３：軸受 ４：回転軸 ７：制動ドラム
９ａ：フランジ部 ９：ホイール １２：支持腕 １
３：制動ドラム １３ａ：冷却フイン １３ｃ：内周面
１８：案内筒 １８ａ：外筒部 １８ｂ：内筒部 １
８ｃ，１８ｄ：端壁板 １９：磁石支持筒 ２０：磁石
２１：強磁性部材 ２１ａ：基端面 ２１ｂ：先端面
２３：内空部 ２４：継鉄筒 ２４ａ：突壁面 ２
６：軸受 ３１：枠板 ４２：ロツド ４３：支持筒
４４：回動軸 ４５：回動機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に結合された制動ドラムの内部に、
   断面長方形の内空部を有する非磁性体からなる案内筒を
   配設し、該案内筒の外筒壁の内周面の軸方向中央部に非
   磁性体からなる磁石支持筒を回動可能に支持し、磁石支
   持筒の内周面に多数の磁石を周方向等間隔に結合し、前
   記磁石の軸方向の両端の磁極面に、強磁性部材の先端面
   を対向可能に配し、該強磁性部材の基端面を前記案内筒
   の外筒壁を貫通して制動ドラムの内周面に対向させ、前
   記案内筒の内筒壁の内周面に各磁石の内面に対向可能の
   突壁面を有する継鉄筒を固定し、前記磁石が前記強磁性
   部材の先端面に対向する制動位置と前記磁石が前記突壁
   面に対向する非制動位置とに、前記磁石支持筒を正逆回
   動するアクチユエータを備えたことを特徴とする渦電流
   減速装置。
2. 【請求項２】周方向に隣接する前記磁石の磁極の向きを
   互いに逆方向にした、請求項１に記載の渦電流減速装
   置、