(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空リング状に成形された案内筒と、該案内筒の内部に周方向に回動自在に収容された磁石支持筒と、該磁石支持筒の外周面に周方向に所定間隔を隔てて取り付けられた複数の永久磁石と、上記案内筒と上記磁石支持筒との間に介設された軸受ブッシュとを備えた渦電流式減速装置であって、上記永久磁石の外周面に、その軸方向の少なくとも一方に位置させて、上記軸受ブッシュが偏摩耗して磁石支持筒が傾いたときに案内筒との干渉を避けるべく、欠落部を形成したことを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項２】
中空リング状に成形された案内筒と、該案内筒の内部に周方向に回動自在に収容された磁石支持筒と、該磁石支持筒の外周面に周方向に所定間隔を隔てて取り付けられた複数の永久磁石と、上記案内筒と上記磁石支持筒との間に介設された軸受ブッシュとを備えた渦電流式減速装置であって、上記案内筒の外筒部の内周面に、その軸方向の両端部の少なくとも一方に位置させて、上記軸受ブッシュが偏摩耗して磁石支持筒が傾いたときに永久磁石との干渉を避けるべく、欠落部を形成したことを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項３】
上記軸受ブッシュが金属系材料からなり、上記欠落部が上記磁石支持筒を回動させるアクチュエータと反対側の端部に形成された請求項１乃至２記載の渦電流式減速装置。
【請求項４】
上記軸受ブッシュが樹脂系材料からなり、上記欠落部が上記磁石支持筒を回動させるアクチュエータの側の端部に形成された請求項１乃至２記載の渦電流式減速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として車両の摩擦ブレーキを補助する渦電流式減速装置に係り、特に、軸受ブッシュが偏摩耗したとき永久磁石と案内筒との干渉を回避するようにした渦電流式減速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５乃至図１７に本発明者が先に開発した渦電流式減速装置を示す（特公平６−８３５７１号公報）。
【０００３】
図示するように、この渦電流式減速装置は、トランスミッションの出力軸等の回転軸１に結合された制動ドラム２を有する。制動ドラム２は、渦電流を発生させるため、鉄等の導体からなる。制動ドラム２の内方には、アルミ等の非磁性体から中空リング状に成形された案内筒３が配置されている。案内筒３は、図示しないブラケットを介してトランスミッションケース等の不動体に接続されている。
【０００４】
案内筒３の内部には、鉄等の強磁性体からなる磁石支持筒４が、回動自在に収容されている。磁石支持筒４の外周面には、永久磁石５が周方向に所定間隔を隔てて、隣接する極性が２個ずつ逆になるようにして複数取り付けられている。他方、案内筒３の外周部３ａには、鉄等の強磁性体からなるポールピース６が、周方向に所定間隔を隔てて鋳込まれている。ポールピース６は、永久磁石５が２個対向する大きさに成形されている。
【０００５】
案内筒３の内筒部３ｂの外周面と磁石支持筒４の内周面との間には、円筒状の軸受ブッシュ７（ラジアルブッシュ）が介設されており、案内筒３の側面と磁石支持筒４の側面との間には、軸受ブッシュ８（スラストブッシュ）が介設されている。また、磁石支持筒４の軸方向の一端部には、エアシリンダ等のアクチュエータ９が接続されている。そして、磁石支持筒４は、そのアクチュエータ９よって案内筒３の内部を周方向に所定範囲で回動されるようになっている。
【０００６】
この構成によれば、図１６に示すように、アクチュエータ９で磁石支持筒４を回動させ、異極の２個の永久磁石５、５を１個のポールピース６に対向させると、永久磁石５のＮ極から出発した磁力線はポールピース６を通って隣の永久磁石５のＳ極に短絡されて磁気遮蔽される。よって、制動ドラム２側に磁束が漏れることはなく、制動ドラム２に渦電流が生じないため、回転軸１が減速制動されることはない。
【０００７】
また、図１７に示すように、アクチュエータ９によって同極の２個の永久磁石５、５を１個のポールピース６に対向させると、永久磁石５のＮ極から出発した磁力線はポールピース６を通過して制動ドラム２に至り、隣のポールピース６を通過して隣の永久磁石５のＳ極に戻る。よって、磁束を横切る制動ドラム２に渦電流が生じ、回転軸１が減速制動される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかる渦電流式減速装置にあっては、減速制動のオンオフを長期間に亘って繰り返すと、図１５に示す磁石支持筒４と軸受ブッシュ７、８とが擦れ合い、このとき図１８に示すようにアクチュエータ側Ａの軸受ブッシュ７ａがその反対側Ｒの軸受ブッシュ７ｂよりも大きな荷重を受けるため、アクチュエータ側Ａの軸受ブッシュ７ａが図１８の初期形状から図１９に示すように偏摩耗する可能性がある。
【０００９】
こうなると、磁石支持筒４が傾斜し、永久磁石５が案内筒３の外筒部３ａの内周面のホールピース６に接触する。すると、永久磁石５がホールピース６に磁気的に吸引され、また、永久磁石５とホールピース６との間に生じる摩擦等のため、磁石支持筒４が固着してアクチュエータ９によって回動操作できなくなり、制動のオンオフ制御ができなくなることがある。
【００１０】
特に、制動力の向上を図るべく永久磁石５の軸方向の長さを長く設定すると、それに応じて磁石支持筒４の軸方向の長さも長くなるため、上記軸受ブッシュ７ａの偏摩耗および磁石支持筒４の傾斜が顕著となり、上述のように磁石支持筒４が固着して制動のオンオフが不可能になる問題が生じ易い。
【００１１】
また、以上説明したアクチュエータ側Ａの軸受ブッシュ７ａの偏摩耗は、軸受ブッシュ７に金属系材料を用いた場合に生じる現象であり、軸受ブッシュ７に樹脂系材料を用いた場合、図２０に示すように、アクチュエータ側Ａの反対側Ｒに位置する軸受ブッシュ７ｂ（アクチュエータ９から受ける荷重の小さい軸受ブッシュ７ｂ）が偏摩耗し易い。
【００１２】
樹脂系材料の軸受ブッシュ７（裏金に銅粉末を焼結したものにテフロンと鉛の混合体を含浸させたもの等）は、荷重が小さいと摩擦係数が大きくなる。それは、渦電流によって発熱する制動ドラム２により案内筒３内の雰囲気温度は１００℃以上となり、樹脂系軸受ブッシュ７ｂは、摩擦熱も加わって２００℃にも達することがあり、摩耗し易い環境にあるからである。
【００１３】
この場合にも、磁石支持筒４が逆方向に傾斜し、永久磁石５がホールピース６に接触し、永久磁石５がホールピース６に磁気的に吸引される等の原因により、磁石支持筒４がアクチュエータ９によって回動操作できなくなり、制動のオンオフ制御ができなくなる問題が生じる。
【００１４】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、軸受ブッシュが偏摩耗しても永久磁石と案内筒との干渉を回避できる渦電流式減速装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく第１の発明は、中空リング状に成形された案内筒と、該案内筒の内部に周方向に回動自在に収容された磁石支持筒と、該磁石支持筒の外周面に周方向に所定間隔を隔てて取り付けられた複数の永久磁石と、上記案内筒と上記磁石支持筒との間に介設された軸受ブッシュとを備えた渦電流式減速装置であって、上記永久磁石の外周面に、その軸方向の少なくとも一方に位置させて、上記軸受ブッシュが偏摩耗して磁石支持筒が傾いたときに案内筒との干渉を避けるべく、欠落部を形成したものである。
【００１６】
また、第２の発明は、中空リング状に成形された案内筒と、該案内筒の内部に周方向に回動自在に収容された磁石支持筒と、該磁石支持筒の外周面に周方向に所定間隔を隔てて取り付けられた複数の永久磁石と、上記案内筒と上記磁石支持筒との間に介設された軸受ブッシュとを備えた渦電流式減速装置であって、上記案内筒の外筒部の内周面に、その軸方向の両端部の少なくとも一方に位置させて、上記軸受ブッシュが偏摩耗して磁石支持筒が傾いたときに永久磁石との干渉を避けるべく、欠落部を形成したものである。
【００１７】
また、上記軸受ブッシュが金属系材料からなり、上記欠落部が上記磁石支持筒を回動させるアクチュエータと反対側の端部に形成されてもよい。
【００１８】
また、上記軸受ブッシュが樹脂系材料からなり、上記欠落部が上記磁石支持筒を回動させるアクチュエータの側の端部に形成されてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００２０】
以下に説明する実施形態に係る渦電流式減速装置は、その基本的な構造が既述した図１５乃至図１７に示すものと同様であるので同一の部品の説明をなるべく省略し、相違点のみを説明する。また、同一の部品には同一の符号を付す。
【００２１】
図１に示すように、アルミ等の非磁性体から中空リング状に成形された案内筒３の内部には、鉄等の強磁性体からなる磁石支持筒４が、周方向に回動自在に収容されている（図１５乃至図１７参照）。磁石支持筒４の外周面には、永久磁石５が周方向に所定間隔を隔てて、隣接する極性が２個ずつ逆になるようにして複数取り付けられている。他方、案内筒３の外周部３ａには、鉄等の強磁性体からなるポールピース６が、周方向に所定間隔を隔てて鋳込まれている。ポールピース６は、永久磁石５が２個対向する大きさに成形されている。
【００２２】
案内筒３の内筒部３ｂの外周面と磁石支持筒４の内周面との間には、円筒状の軸受ブッシュ７（７ａ、７ｂ）が介設されており、案内筒３の側面と磁石支持筒４の側面との間には、軸受ブッシュ８（８ａ、８ｂ）が介設されている（ブッシュ７はラジアルブッシュ、ブッシュ８はスラストブッシュ）。これらブッシュ７、８は、金属系材料からなる。なお、ラジアルブッシュ７は、図１のように軸方向の両端部に夫々配置するのみならず、図１３に示すように、中央に幅広のものを１個用い、その下方の案内筒の内筒部３ｂの外周面に溝１０を成形してもよい。この溝１０は、ブッシュ７の摩擦粉を収容し、良好な摺動を維持する機能を発揮する。
【００２３】
また、図１５に示すように、磁石支持筒４の軸方向の一端部（図１のアクチュエータ側Ａ）には、エアシリンダ等のアクチュエータ９が接続されている。そして、磁石支持筒４は、そのアクチュエータ９よって案内筒３の内部を周方向に所定範囲で回動されるようになっている。この構成によれば、アクチュエータ９で磁石支持筒４を回動させ、図１６または図１７に示すように永久磁石５とポールピース６との相対位置関係を切り換えることにより、既述のように制動力をオンオフすることができる。
【００２４】
本実施形態の特徴とするところは、図１および図２に示すように、永久磁石５の外周面に、その軸方向のアクチュエータ側Ａの反対側Ｒの端部に位置させて、上記軸受ブッシュ７ａが偏摩耗して磁石支持筒４が傾いたときに案内筒３との干渉を避けるべく、欠落部１１を形成した点にある。具体的には、欠落部１１は、永久磁石５のアクチュエータ側Ａの反対側Ｒの端部の外周面を滑らかなカーブ状にクラウニングして成形される。欠落高さＨは、制動力の低下を避けるため0.5mm 以下に設定されている（以下同じ）。
【００２５】
この構成によれば、金属系軸受ブッシュ７ａが図１の初期状態から経年使用により図２のようにアクチュエータ側Ａが偏摩耗して磁石支持筒４が傾斜しても、永久磁石５にはその傾斜によって案内筒３の外筒部３ａの内周面に近付く側の端部に欠落部１１が形成されているので、永久磁石５と案内筒３（ポールピース６等）との干渉を回避できる。よって、永久磁石５とポールピース６とが接触したとき磁気的に吸引されること等に起因する磁石支持筒４の固着を回避でき、制動のオンオフを確保できる。これにより、装置の寿命が延びる。
【００２６】
なお、図３は、上記欠落部１１を、永久磁石５のアクチュエータ側Ａの反対側Ｒの端部の外周面を直線状（テーパ状）にカッテングすることで成形したものである。この構成によっても、同様の作用効果を奏する。
【００２７】
別の実施形態を図４および図５に示す。この実施形態の特徴とするところは、案内筒３の外筒部３ａの内周面に、その軸方向のアクチュエータ側Ａの反対側Ｒの端部に位置させて、上記金属系軸受ブッシュ７ａが偏摩耗して磁石支持筒４が傾いたときに永久磁石５との干渉を避けるべく、欠落部１２を形成した点にある。具体的には、欠落部１２は、案内筒３のアクチュエータ側Ａの反対側Ｒの端部の外周面を滑らかなカーブ状にクラウニングして成形される。
【００２８】
この構成によれば、金属系軸受ブッシュ７ａが図４の初期状態から経年使用により図５のようにアクチュエータ側Ａが偏摩耗して磁石支持筒４が傾斜しても、案内筒３には磁石支持筒４の傾斜によって永久磁石５が案内筒３の外筒部３ａの内周面に近付く側の端部に欠落部１２が形成されているので、永久磁石５と案内筒３（ポールピース６等）との干渉を回避できる。よって、永久磁石５とポールピース６とが接触したとき磁気的に吸引されること等に起因する磁石支持筒４の固着を回避でき、制動のオンオフを確保できる。
【００２９】
なお、図６は、上記欠落部１２を、案内筒３（外筒部３ａ）のアクチュエータ側Ａの反対側Ｒの端部の内周面を直線状（テーパ状）にカッテングすることで成形したものである。この構成によっても、同様の作用効果を奏する。
【００３０】
図７乃至図１０は、軸受ブッシュ７（７ａ、７ｂ）、８（８ａ、８ｂ）を樹脂系材料から成形した場合の実施形態を示すものである。樹脂系軸受ブッシュ７、８（裏金に銅粉末を焼結したものにテフロンと鉛の混合体を含浸させたもの等）は、既述のように金属系ブッシュとは逆方向に偏摩耗する。よって、これら実施形態の欠落部１３（１４）の位置は、図１乃至図６の実施形態の欠落部１１（１２）とは逆方向に設定されている。
【００３１】
すなわち、図７は、永久磁石５の外周面に、その軸方向のアクチュエータ側Ａの端部に位置させて、軸受ブッシュ７ｂが偏摩耗して磁石支持筒が傾いたとき  （図２０参照）、案内筒３（ポールピース６）との干渉を避けるための欠落部１３をクラウニングにより形成したものである。図８は、上記欠落部１３をテーパ状にカットして成形したものである。
【００３２】
図１０は、案内筒３の外筒部３ａの内周面に、その軸方向のアクチュエータ側Ａの端部に位置させて、軸受ブッシュ７ｂが偏摩耗して磁石支持筒が傾いたとき（図２０参照）、永久磁石５との干渉を避けるための欠落部１４をクラウニングにより形成したものである。図１０は、上記欠落部１４をテーパ状にカットして成形したものである。
【００３３】
図１１乃至図１４は、軸受ブッシュ７（７ａ、７ｂ）、８（８ａ、８ｂ）の材質に樹脂系または金属系のいずれかが選択的に使用される場合の実施形態を示すものである。この場合、使用されるブッシュ７、８の材質によって偏摩耗の方向が異なるので、それら双方の偏摩耗に対応する必要がある。
【００３４】
すなわち、図１１は、案内筒３の外筒部３ａの内周面に、その軸方向の両端部に位置させて、軸受ブッシュ７ａまたは７ｂが偏摩耗して磁石支持筒４がいずれかの方向に傾いたとき、永久磁石５との干渉を避けるための欠落部１２、１４をクラウニングにより形成したものである。図１２は、上記欠落部１２、１４をテーパ状にカットして成形したものである。
【００３５】
図１３は、永久磁石５の外周面に、その軸方向の両端部に位置させて、軸受ブッシュ７ａまたは７ｂが偏摩耗して磁石支持筒４が傾いたとき、案内筒３との干渉を避けるための欠落部１１、１３をクラウニングにより形成したものである。図１４は、上記欠落部１１、１３をテーパ状にカットして成形したものである。
【００３６】
これらによれば、軸受ブッシュ７、８の材質（金属系、樹脂系）を問わず使用できるので、汎用性が向上する。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る渦電流式減速装置によれば、軸受ブッシュが偏摩耗しても永久磁石と案内筒との干渉を回避でき、制動のオンオフを確保できる。これにより、装置の寿命が延びる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す渦電流式減速装置の要部側断面図（金属系軸受ブッシュ）である。
【図２】図１の作動図（金属系軸受ブッシュが偏摩耗したときの図）である。
【図３】変形例（金属系軸受ブッシュ）を示す要部側断面図である。
【図４】変形例（金属系軸受ブッシュ）を示す要部側断面図である。
【図５】図４の作動図（金属系軸受ブッシュが偏摩耗したときの図）である。
【図６】変形例（金属系軸受ブッシュ）を示す要部側断面図である。
【図７】変形例（樹脂系軸受ブッシュ）を示す要部側断面図である。
【図８】変形例（樹脂系軸受ブッシュ）を示す要部側断面図である。
【図９】変形例（樹脂系軸受ブッシュ）を示す要部側断面図である。
【図１０】変形例（樹脂系軸受ブッシュ）を示す要部側断面図である。
【図１１】変形例（樹脂系／金属系軸受ブッシュ共用）を示す要部側断面図である。
【図１２】変形例（樹脂系／金属系軸受ブッシュ共用）を示す要部側断面図である。
【図１３】変形例（樹脂系／金属系軸受ブッシュ共用）を示す要部側断面図である。
【図１４】変形例（樹脂系／金属系軸受ブッシュ共用）を示す要部側断面図である。
【図１５】渦電流式減速装置の側断面図である。
【図１６】図１５のＸ−Ｘ線断面図である（非制動時）。
【図１７】図１５のＸ−Ｘ線断面図である（制動時）。
【図１８】図１５の要部拡大図である。
【図１９】金属系軸受ブッシュが偏摩耗したときの様子を示す説明図である。
【図２０】樹脂系軸受ブッシュが偏摩耗したときの様子を示す説明図である。
【符号の説明】
３  案内筒
４  磁石支持筒
５  永久磁石
７  軸受ブッシュ
８  軸受ブッシュ
９  アクチュエータ
１１  欠落部
１２  欠落部
１３  欠落部
１４  欠落部
Ａ  アクチュエータ側
Ｒ  反対側
【図１】
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【図２】
0003896799.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003896799.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003896799.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003896799.tif 000014
【図１４】
0003896799.tif 000015
【図１５】
0003896799.tif 000016
【図１６】
0003896799.tif 000017
【図１７】
0003896799.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0003896799.tif 000020
【図２０】
0003896799.tif 000021