JPH11289746A - 渦電流減速装置 - Google Patents

渦電流減速装置

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JPH11289746A
JPH11289746A JP10105846A JP10584698A JPH11289746A JP H11289746 A JPH11289746 A JP H11289746A JP 10105846 A JP10105846 A JP 10105846A JP 10584698 A JP10584698 A JP 10584698A JP H11289746 A JPH11289746 A JP H11289746A
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晋 小林
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礼斗史 鳴海
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  • Power Engineering (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブロツク(直方体など)形の磁石と強磁性部
材の組合体により、小形で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に結合された制動ドラム13の
内部に、軸方向に並ぶ可動の磁石支持筒19と不動の磁
石支持筒19Aとを制動ドラム13と同軸に配設する。
磁石支持筒19,19Aの外周壁に多数の磁石20,2
0Aを周方向等間隔に支持する。磁石20,20Aの周
方向の両端部の磁極面に、強磁性部材21,21Aの基
端面を結合し、強磁性部材21,21Aの先端面を制動
ドラム13の内周面13aに対向させる。可動の磁石支
持筒19を正逆回動するアクチユエータ33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(以
下、これを単に磁石という)が磁極を制動ドラムの周方
向に向けて配され、各磁極から延びる強磁性部材(ポー
ルピース)の先端面が制動ドラムの内周面へ対向し、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
磁石式渦電流減速装置は、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磁
石式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、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N極とS極は制動ドラムの径方向に向いており、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弧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入れるためには、強磁性板は磁石を
覆う大きなものとなり、強磁性板により磁束密度を有効
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、全体の形状が小さく、ブロツク(直方体な
ど)形の磁石と強磁性部材の組合体により、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、軸方向に並ぶ不動の磁石支持筒と可動の磁石支持
筒とを前記制動ドラムと同軸に配設し、各磁石支持筒の
外周壁に多数の永久磁石を周方向等間隔に支持し、前記
各永久磁石の周方向の両端部の磁極面に強磁性部材の基
端面を結合し、該強磁性部材の先端面を前記制動ドラム
の内周面に対向させ、前記可動の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】本発明では磁石支持筒に対し磁石
を両端の磁極が周方向に向くように支持し、磁石の両端
の磁極面に、磁石の端面から周方向かつ径外方へ延びる
強磁性部材(ポールピース)を結合した構造にする。軸
方向に並ぶ不動の磁石支持筒と可動の磁石支持筒の外周
面は、非磁性体からなる極く薄い外筒部により覆われ、
埃や泥水から保護される。
【0008】制動時、可動の磁石支持筒と不動の磁石支
持筒の各磁石は軸方向に並び、各磁石から磁束が制動ド
ラムへ入る。回転する制動ドラムが各磁石支持筒の磁石
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。非制動時、可動の磁石支持筒を不動の
磁石支持筒に対し磁石の半配列ピツチ分だけ周方向へず
らすと、両方の磁石支持筒の磁石と強磁性部材との間
に、磁石支持筒を周回する短絡的磁気回路が形成され、
制動ドラムに磁束を及ぼさず、制動力は発生しない。
【0009】
【実施例】図1,2は本発明が適用される渦電流減速装
置の正面断面図、図3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。後述するように、制動ドラム1
3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(図2)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に外嵌固定した枠板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18
c,18dを結合して構成される。図示の実施例では、
端壁板18cと内筒部18bとは断面逆L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、外筒部18aは薄いステンレス鋼板
などの非磁性体からなる。
【0011】案内筒18の内空部23に、軸方向に並ぶ
可動の磁石支持筒19と不動の磁石支持筒19Aとが収
容される。磁石支持筒19は軸受22により内筒部18
bに正逆回動可能に支持され、磁石支持筒19Aは外筒
部18aと内筒部18bに結合される。各磁石支持筒1
9,19Aの外周壁に多数の磁石20,20Aが周方向
等間隔に支持される。
【0012】図3に示すように、磁石支持筒19の各磁
石20は、例えばN極が反時計方向へ向くように配列さ
れる。磁石20,20Aの周方向の両端部の磁極面に、
円弧状の強磁性部材(ポールピース)21,21Aの基
端面が結合される。強磁性部材21,21Aは径外方へ
湾曲され、先端面を制動ドラム13の内周面13cへ対
向される。磁石20と1対の強磁性部材21とはほぼ馬
蹄形をなす。図示の実施例では、強磁性部材21,21
Aの幅(制動ドラム13の軸方向の寸法)は磁石20,
20Aのそれよりも幾分広く、強磁性部材21,21A
の先端部の幅はさらに広くされる。好ましくは、図2に
示すように、各強磁性部材21,21Aの先端部には、
互いに接近するように軸方向の突部21aが形成され
る。
【0013】補強リブ31aを有する枠板31に、周方
向等間隔に複数のアクチユエータ33(図2)が支持さ
れる。アクチユエータ33はシリンダ34にピストン3
5を嵌合して1対の流体圧室を区画し、ピストンロツド
から案内筒18のスリツトを経て内空部23へ突出する
腕36が可動の磁石支持筒19に連結される。
【0014】図3に示すように、制動時、磁石支持筒1
9の磁石20は、磁石支持筒19Aの磁石20Aと軸方
向に並ぶ。回転する制動ドラム13が磁石20,20A
から強磁性部材21,21A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33により磁石
支持筒19を磁石20の半配列ピツチ分だけ回動する
と、図4に示す状態になり、磁石20,20A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、図2,4に示すよう
に、磁石20のS極から延びる強磁性部材21が、磁石
20AのN極から延びる強磁性部材21Aの横に並び、
磁石20のN極から延びる強磁性部材21が、磁石20
AのS極から延びる強磁性部材21Aの横に並ぶ。この
時、磁石20のN極から強磁性部材21,強磁性部材2
1A,磁石20AのS極、磁石20AのN極,強磁性部
材21A,強磁性部材21,磁石20のS極へと、短絡
的磁気回路40aが形成される。
【0016】図5,6に示す実施例では、可動の磁石支
持筒19と磁石20と強磁性部材21とを一緒に、アル
ミニウムなどの非磁性材料へ鋳込むなどして一体化し、
断面長方形の筒体とする。同様に、不動の磁石支持筒1
9Aも磁石20Aと強磁性部材21Aと案内筒18の端
壁板18dと一体化してもよい。また、外筒部18aを
廃し、案内筒18の端壁板18cと可動の磁石支持筒1
9との間に環状のシール部材30を、可動の磁石支持筒
19と不動の磁石支持筒19Aとの間にシール部材30
aをそれぞれ介装して埃や泥水などの浸入を防止し、可
動の磁石支持筒19の動きの円滑さを確保する。しか
し、図1〜4に示す実施例と同様に、非磁性体の薄板か
らなる外筒部18aを案内筒18に結合し、埃や泥水の
浸入を防ぐようにしてもよい。
【0017】上述の実施例では、制動ドラムの内部に不
動の磁石支持筒と可動の磁石支持筒を配設し、可動の磁
石支持筒を回動させて、両方の磁石支持筒の磁石が軸方
向に並ぶ制動位置と、両方の磁石支持筒の磁石が半配列
ピツチだけ周方向に偏倚する非制動位置とに切り換える
形式の渦電流減速装置について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、特公平3-86,060号公報に
開示されるような制動ドラムに対し磁石支持筒を軸方向
に往復移動させて、磁石が制動ドラムの内周面に対向す
る制動位置と、磁石が制動ドラムの内周面に対向しない
非制動位置とに切り換える形式の渦電流減速装置にも適
用できる。
【0018】
【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、軸方向に並ぶ不動の磁石支持
筒と可動の磁石支持筒とを前記制動ドラムと同軸に配設
し、各磁石支持筒の外周壁に多数の永久磁石を周方向等
間隔に支持し、前記各永久磁石の周方向の両端部の磁極
面に強磁性部材の基端面を結合し、該強磁性部材の先端
面を前記制動ドラムの内周面に対向させ、前記可動の磁
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、制動と非制動の切換えを行うために、磁石支持筒
を軸方向でなく周方向へ往復移動させることにより、軸
方向寸法を短縮し、装置全体の小形化を図ることができ
る。
【0019】ブロツク状の磁石の両端に円弧状の強磁性
部材を結合したほぼ馬蹄形の組合体を磁石支持筒の外周
壁に支持し、磁石支持筒を案内筒の内空部に収容するも
のであるから、従来の渦電流減速装置よりも磁石と磁石
支持筒の構成が簡単になり、磁石支持筒が軽量になる。
【0020】ブロツク状の磁石と強磁性部材との組合体
がほぼ馬蹄形をなすので、磁束の洩れが少く、制動ドラ
ムとの間に効率的な磁気回路が形成され。大きな制動力
が得られる。
【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要部を示す正面断面図であ
る。
【図3】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4】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5】本発明の変更実施例に係る渦電流減速装置の要
部を示す正面断面図である。
【図6】同渦電流減速装置の磁石支持筒の斜視図であ
る。
【符号の説明】
4:回転軸 5:取付フランジ 7:制動ドラム 1
2:支持腕 13: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 18c,18d:端壁板 19,19
A:磁石支持筒 20,20A:永久磁石 21,21
A:強磁性部材 21a:突部 22:軸受 23:内
空部 30,30a:シール部材 31:枠板 33:
アクチユエータ

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、
    軸方向に並ぶ不動の磁石支持筒と可動の磁石支持筒とを
    前記制動ドラムと同軸に配設し、各磁石支持筒の外周壁
    に多数の永久磁石を周方向等間隔に支持し、前記各永久
    磁石の周方向の両端部の磁極面に強磁性部材の基端面を
    結合し、該強磁性部材の先端面を前記制動ドラムの内周
    面に対向させ、前記可動の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】前記不動の磁石支持筒と可動の磁石支持筒
    とは、非磁性体からなる案内筒の断面長方形をなす環状
    の内空部に収容される、請求項1に記載の渦電流減速装
    置。
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