(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸によって駆動されるロータと、
該ロータと対向して配設され複数個の磁石を備えた磁石手段と、
該回転軸の駆動力を増速して該ロータに伝達する増速機構と、を具備する渦電流式減速装置において、
該増速機構は、固定部材に装着された太陽歯車と、該ロータに装着されたリング歯車と、該回転軸に取り付けられ該ロータを回転可能に支持するロータ支持部材と、該ロータ支持部材に装着され該太陽歯車と該リング歯車とに噛合する遊星歯車とからなり、さらに、
該太陽歯車は該固定部材に回転可能に支持されており、該太陽歯車と該固定部材とを選択的に係合するクラッチを具備している
ことを特徴とする渦電流式減速装置。
【請求項２】
該クラッチは、摩擦クラッチからなっている、請求項１記載の渦電流式減速装置。
【請求項３】
該クラッチは、同期噛合クラッチからなっている、請求項１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、車両の主ブレーキとしてのフットブレーキを補助し、車両に減速制動を与えるための渦電流式減速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両が長い坂道を下る際に、車両に生じる加速を抑制するためには車両に制動力を連続的に作用させる必要があり、この制動力を主ブレーキであるフットブレーキのみによって作用せしめると、ブレーキライニングが焼付き焼損する。このような問題を解消するために大型車両においては、従来から排気ブレーキを装備して降坂時等に補助ブレーキとして使用しているが、エンジンの高過給化によるエンジンの小排気量化等により十分な制動力が得られないのが現状である。そこで、車両の降坂時等において車両の走行速度を減速または制限する減速制動装置（リターダ）として渦電流式減速装置が提案され、実用に供されている。
【０００３】
渦電流式減速装置は、例えば特公平６ー１４７８２号公報に開示されている。特公平６ー１４７８２号公報に開示された渦電流式減速装置は、車両に搭載された変速機の出力軸に取り付けられたドラム状のロータと、周方向に等間隔をおいて複数個の永久磁石を装着した環状の磁石手段と、該磁石手段をロータに近接せしめて磁石手段がロータに磁界を及ぼす制動位置とロータから離間せしめて磁石手段がロータに磁界を及ぼさない制動解除位置に選択的に作動せしめるアクチュエータとからなっており、アクチュエータによって磁石手段を制動位置に位置付けると制動作用が行われ、永久磁石が制動解除位置に位置付けられると制動作用が解除される。
【０００４】
上述したような渦電流式減速装置の制動能力は、磁石の磁力、ロータの直径、ロータの回転数にそれぞれ比例し、ロータの材質により異なる。ロータの直径は車両の搭載空間によって制限されるため、大きくするには限界がある。また、ロータの回転数は、ロータを結合する回転軸の回転数によって規制される。このため、従来の渦電流式減速装置は、磁石の磁力を高めたり、ロータの材質を選択することにより、制動能力の向上を図ってきた。しかしながら、制動力を高めると、ロータの発熱量が多くなり、ロータの冷却性に問題が生じ、制動能力の飛躍的向上を図ることができない。
【０００５】
上述した本題を解消するために本出願人は、回転軸とロータとの間に遊星歯車機構等からなる増速機構を配設し、回転軸の回転速度よりロータの回転速度を高めることにより制動能力を向上させるとともに、ロータの冷却効率も向上することができる渦電流式減速装置を特願平１０ー１０２０１６号として提案した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記特願平１０ー１０２０１６号の渦電流式減速装置は、ロータが固定部材であるロータ支持部材によって回転可能に支持されているので、ロータの回転速度が高められることに伴って、ロータとロータ支持部材との相対回転速度が大きいために、両者間に配設される軸受の耐久性が問題となり、さらに、ロータの高回転化による空気抵抗の増大が問題となる。
【０００７】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、回転軸とロータとの間に増速機構を配設した渦電流式減速装置においても、ロータと該ロータを回転可能に支持する支持部材との相対回転速度差を小さくして、軸受の耐久性を向上させることができる渦電流式減速装置を提供することにある。また、渦電流式減速装置が車両に制動作用を及ぼしていない状態、つまり、車両の通常走行状態において、ロータが回転することに伴う空気抵抗を排除し、車両の燃費を向上し得る渦電流式減速装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記技術的課題を解決するために、
「回転軸によって駆動されるロータと、
該ロータと対向して配設され複数個の磁石を備えた磁石手段と、
該回転軸の駆動力を増速して該ロータに伝達する増速機構と、を具備する渦電流式減速装置において、
該増速機構は、固定部材に装着された太陽歯車と、該ロータに装着されたリング歯車と、該回転軸に取り付けられ該ロータを回転可能に支持するロータ支持部材と、該ロータ支持部材に装着され該太陽歯車と該リング歯車とに噛合する遊星歯車とからなり、さらに、
該太陽歯車は該固定部材に回転可能に支持されており、該太陽歯車と該固定部材とを選択的に係合するクラッチを具備している」
ことを特徴とする渦電流式減速装置が提供される。
【０００９】
上記クラッチは、摩擦クラッチとして構成することができる。また、車両の変速機等において用いられる同期噛合クラッチを採用することも可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された渦電流式減速装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。ここで、図１乃至図６は、本発明に従って改良された、基本形態をなす渦電流式減速装置の構成及びその作動を示すものである。
【００１１】
図１には、基本形態の渦電流式減速装置が車両に搭載された変速機の出力軸に装着された断面図が示されている。図示の基本形態における渦電流式減速装置、変速機１０の出力軸１１にスプライン嵌合され且つナット１２によって取り付けられた取付けフランジ１３に固着されたロータ支持部材２０を具備している。このロータ支持部材２０は、環状に形成された支持部２１と、該支持部２１の内周面中央部から径方向内方に突出して形成された取付部２２とによって構成されており、取付部２２が上記取付けフランジ１３にボルト１４ａおよびナット１４ｂ等の締結手段によって固着されている。
【００１２】
このように構成されたロータ支持部材２０の外周面には、軸受２５を介してロータ３０が回転可能に配設されている。ロータ３０は、環状の被支持部３１と、該被支持部３１の図において右端から上方に延びる端壁３２、および該端壁３２の上端に溶接等の固着手段によって取り付けられた環状の制動部３３とによってドラム状に形成されており、被支持部３１が上記ロータ支持部材２０の支持部２１の外周面に配設された軸受２５に嵌合される。制動部３３は、磁性材によって構成されており、その外周面には複数個の放熱フィン３４が装着されている。なお、上記ロータ支持部材２０の支持部２１とロータ３０の被支持部３１における図において右端部間にはシール３６が装着されている。
【００１３】
図示の基本形態における渦電流式減速装置は、上記出力軸１１に取り付けられたロータ支持部材２０の駆動力を増速して上記ロータ３０に伝達する増速機構５０を具備している。この増速機構５０は、太陽歯車５１とリング歯車５２および遊星歯車５３とを有する遊星歯車機構によって構成されている。太陽歯車５１は、ボス部５１１と該ボス部５１１の外周に形成された歯車５１２とからなっており、ボス部５１１が固定部材である上記変速機１０のケース１５に締結ボルト１６によって取り付けられている。リング歯車５２は、上記ロータ３０を構成する被支持部３１の図１において左端に連続して一体に形成された円筒部５２１と、該円筒部５２１の内周に形成された歯車５２２とからなっており、該歯車５２２が上記太陽歯車５１の歯車５１２と対向して設けられている。遊星歯車５３は、上記ロータ支持部材２０を構成する支持部２１の図１において左端に装着された支軸５４に回転可能に支持されており、上記太陽歯車５１の歯車５１２とリング歯車５２の歯車５２２に噛合している。なお、上記リング歯車５２の円筒部５２１の図１において左端部と上記太陽歯車５１のボス部５１１の図１において左端部との間にはシール３７が装着されている。
【００１４】
図示の基本形態における増速機構５０は以上のように構成されており、出力軸１１に取り付けられたロータ支持部材２０に伝達された駆動力は、支軸５４を介して遊星歯車５３に伝達され、この遊星歯車５３が太陽歯車５１の周囲に沿って公転しつつ自転しながらリング歯車５２を駆動する。この結果、リング歯車５２を取り付けたロータ３０は、ロータ支持部材２０即ち出力軸１１の回転速度の約１．５〜２倍の回転速度で回転駆動せしめられる。このようにして、ロータ３０は増速されるが、ロータ３０を回転可能に支持するロータ支持部材２０もロータ３０の約１／１．５〜１／２の回転速度で回転しているので、両者の相対速度差はロータ３０が固定部材に支持された従来のものと比較して約１／１．５〜１／２となるため、ロータ支持部材２０とロータ３０との間に配設された軸受２５の耐久性を向上させることができる。
【００１５】
次に、上記ロータ３０の制動部３３と対向して配設された磁石ハウジング６０および該磁石ハウジング６０内に収容される磁石手段７０について説明する。
磁石ハウジング６０は、取付け部材６１と、該取付け部材６１の外周に一体に形成された中空円環状のハウジング本体６２とによって構成されている。取付け部材６１は円盤状に形成されており、その内周側端部が上記変速機１０のケース１５に締結ボルト１６によって上記太陽歯車５１を共締めされている。中空円環状のハウジング本体６２は、内周壁６２１と外周壁６２２と右端壁６２３と左端壁６２４および外周壁６２２の図において左端から上方に突出して形成された中間壁６２５を備えており、外周壁６２２が上記ロータ３０を構成する環状の制動部３３の内周面と僅かな隙間をもって対向して配置されている。ハウジング本体６２を構成する外周壁６２２および右端壁６２３は、磁気的絶縁材である例えばアルミニウム等の非磁性材によって形成されており、外周壁６２２には図２に示すように周方向に所定の間隔をおいて複数個の窓６２２ａが形成されている。この複数個の窓６２２ａには、強磁性材からなるポールピース６２６が配設されている。好ましくは、ポールピース６２６は外周壁６２２の成型時に鋳ぐるまれる。なお、右端壁６２３と中間壁６２５の上端には蓋板６２７が取付けボルト６２８によって装着されるようになっている。
【００１６】
磁石手段７０は、上記内周壁６２１の外周面に内周面がそれぞれ嵌合して配設され、上記外周壁６２２に装着されたポールピース６２６と対向する位置に配置された第１の磁石支持筒７１と第２の磁石支持筒７２とを具備している。第１の磁石支持筒７１は、磁性材によって形成されており、固定ピン６２９によって上記右端壁６２３に固定されている。第２の磁石支持筒７２は、磁性材によって形成され、その下面にはステンレススチールに摩擦係数の小さい材料である例えばテフロン（商品名）をコーティングした筒状の摺動部材６３０が装着されており、上記内周壁６２１の外周面上を周方向に摺動可能に配設されている。上記第１の磁石支持筒７１の外周面には、上記ポールピース６２６と対向する位置に周設された複数個の永久磁石７３からなる第１の永久磁石群が装着されている。この永久磁石７３は、第１の磁石支持筒７１に接合する内面とポールピース６２６に対向する外面とが磁極となっており、外面の極性をＮ極とＳ極が交互になるように配列されている。また、上記第２の磁石支持筒７２の外周面にも、上記第１の永久磁石群を構成する複数個の永久磁石７３の間隔と同一の間隔を置いて配設された複数個の永久磁石７４からなる第２の永久磁石群が装着されている。この上記永久磁石７４も、第２の磁石支持筒７２に接合する内面とポールピース６２６に対向する外面とが磁極となっており、外面の極性をＮ極とＳ極が交互になるように配列されている。なお、第１の永久磁石群および第２の永久磁石群を構成する永久磁石７３および７４は、軽量で強力な磁力を有するネオジム等の希土類から構成されている。
【００１７】
上記第２の磁石支持筒７２には、その図１において左端にアーム７５が取り付けられている。このアーム７５は、図示しない磁石作動アクチュエータに連結されている。図示しない磁石作動アクチュエータは第２の磁石支持筒７２を上記内周壁６２１の外周面上を周方向に摺動せしめる。なお、磁石作動アクチュエータによる第２の磁石支持筒７２の作動量は、第２の磁石支持筒７２に配設された第２の永久磁石群を構成する複数個の永久磁石７４の１ピッチ分に設定されている。
【００１８】
図示の基本形態における渦電流式減速装置は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。
先ず、制動動作について説明する。図示しない磁石作動アクチュエータによって第２の磁石支持筒７２が一方向に回動せしめられ、第１の磁石支持筒７１の外周面に装着された第１の永久磁石群の各永久磁石７３と、この各永久磁石７３にそれぞれ隣接する第２の磁石支持筒７２の外周に装着された第２の永久磁石群の各永久磁石７４とが図３に示すように同極の状態に位置付けられると、制動作用が行われる。
【００１９】
以下、制動作用について、図３および図４を参照して説明する。
図３および図４に示すように、第１の磁石支持筒７１の外周面に装着された第１の永久磁石群の各永久磁石７３と、第２の磁石支持筒７２の外周に装着された第２の永久磁石群の各永久磁石７４は、ロータ３０の制動部３３の周方向に沿ってそれぞれＮ極とＳ極が交互に配設されていることから、制動部３３の周方向に隣接する磁石相互が、第１の永久磁石群および第２の永久磁石群と制動部３３との間に配設され非磁性材によって形成されたハウジング本体６２の外周壁６２２で磁気的に絶縁された強磁性材からなるポールピース６２６を磁気通路として、ロータ３０の制動部３３と磁気的に接続される。この結果、固定側である第１の磁石支持筒７１および第２の磁石支持筒７２と回転側であるロータ３０の制動部３３とを通る磁気回路７７および７７が形成される。従って、第１の磁石支持筒７１および第２の磁石支持筒７２とロータ３０の制動部３３と相対速度差によって制動部３３の内周面に渦電流が生じ、制動部３３は制動トルクを受ける。
【００２０】
上記制動時において、ロータ３０は上述したように増速機構５０の作用により出力軸１１の回転速度の約１．５〜２倍の回転速度で回転駆動せしめられるので、ロータ３０を出力軸１１に直結したものと比較して、永久磁石７３および７４の磁力が同一の場合には約２〜４倍の制動トルクが得られる。この制動トルクの増加によりロータ３０の発熱量も増加するが、ロータ３０に装着された放熱フィン３４もロータ３０を出力軸１１に直結したものに比して約１．５〜２倍の回転速度で回転するため、ロータ３０の冷却効率も約１．５〜２倍となり、ロータ３０の過熱を防止することができる。また、上記のようにロータ３０が増速されても、ロータ３０を回転可能に支持するロータ支持部材２０もロータ３０の１／１．５〜１／２の回転速度で回転しているので、両者の相対回転速度差はロータ３０が固定部材に支持された従来のものと比較して約１／１．５〜１／２となるため、ロータ支持部材２０とロータ３０との間に配設された軸受２５の耐久性を向上させることができる。
【００２１】
次に、制動解除動作について説明する。
上記図３および図４に示す状態から、図示しない磁石作動アクチュエータによって第２の磁石支持筒７２を他方向に回動せしめる。そして、第１の磁石支持筒７１の外周面に装着された第１の永久磁石群の各永久磁石７３と、この各永久磁石７３にそれぞれ隣接する第２の磁石支持筒７２の外周に装着された第２の永久磁石群の各永久磁石７４とが図５に示すように異極の状態に位置付けられると、制動作用が解除される。
【００２２】
以下、制動作用が解除される理由にについて、図５および図６を参照して説明する。
図５および図６に示すように、第１の磁石支持筒７１の外周面に装着された第１の永久磁石群の各永久磁石７３と、この各永久磁石７３にそれぞれ隣接する第２の磁石支持筒７２の外周に装着された第２の永久磁石群の各永久磁石７４とは、互いに異極となっていることから、ポールピース６２６を介して磁気的に接続され、ポールピース６２６を通る磁気短絡回路７８が形成される。従って、ロータ３０の制動部３３の内面へ垂直に作用する磁界は極めて微弱なものとなり、制動部３３には制動トルクが発生せず、制動作用が解除される。
【００２３】
次に、本発明に従って構成された渦電流式減速装置の一実施形態について、図７を参照して説明する。本発明における渦電流式減速装置は、太陽歯車５１と固定部材である磁石ハウジング６０との間に両者を選択的に係合または係合解除するクラッチを配設したもので、他の構成は図１乃至図６に示す基本形態と実質的に同一であるので、同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、図７に示す実施形態においては、上記クラッチは多板摩擦クラッチ８０からなっている。
図７に示す渦電流式減速装置においては、増速機構５０を構成する太陽歯車５１が、固定部材である上記変速機１０のケース１５に締結ボルト１６によって取り付けられた太陽歯車支持部材５６の外周上に軸受２５を介して回転可能に支持されている。この太陽歯車５１の図７において左端部には、多板摩擦クラッチ８０を構成するためのスプライン８１１を備えた第１のクラッチ板支持部８１が設けられている。また、固定部材である磁石ハウジング６０の取付け部材６１には、上記第１のクラッチ板支持部８１と対向してスプライン８２１を備えた第２のクラッチ板支持部８２が設けられている。第１のクラッチ板支持部８１と第２のクラッチ板支持部８２には、複数枚の第１のクラッチ板８３と複数枚の第２のクラッチ板８４が交互にそれぞれ軸方向（図７において左右方向）に摺動可能にスプライン嵌合されている。
【００２４】
図示の実施形態における渦電流式減速装置は、上記多板摩擦クラッチ８０を図７において右方向に押圧するクラッチ作動アクチュエータ８５を具備している。クラッチ作動アクチュエータ８５は、上記磁石ハウジング６０の取付け部材６１に配設されている。このクラッチ作動アクチュエータ８５は、上記取付け部材６１に上記多板摩擦クラッチ８０と対向して設けられたシリンダ８６と、該シリンダ８６内に摺動可能に配設されたピストン８７と、該ピストン８７の上記多板クラッチ８０側（図７において右側）端面から突出形成されたピストンロッド８８とからなっている。このように構成されたクラッチ作動アクチュエータ８５は、シリンダ８６におけるピストン８７の図７において左側に形成される作動室８９が図示しない油圧または圧縮空気等の流体圧作動回路が接続されている。従って、作動室８９に流体圧が作用すると、ピストン８７が図７において右方に移動し、ピストンロッド８８を介して上記第１のクラッチ板８３と第２のクラッチ板８４とを押圧して両者を摩擦係合せしめる。第１のクラッチ板８３と第２のクラッチ板８４とが摩擦係合することにより、太陽歯車５１は固定部材である上記磁石ハウジング６０の取付け部材６１と一体化されて固定せしめられる。
【００２５】
図７に示す渦電流式減速装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
上記クラッチ作動アクチュエータ８５の作動室８９に流体圧を作用せしめると、上述したように第１のクラッチ板８３と第２のクラッチ板８４とが摩擦係合して、太陽歯車５１を固定する。太陽歯車５１が固定されると、増速機構５０が上記図１乃至図６の基本形態と同様に機能して、ロータ３０は出力軸１１の回転速度の約１．５〜２倍の回転速度で回転駆動せしめられる。このとき、磁石手段７０を図３および図４に示す状態に位置付ければ、上述したように制動トルクが発生する。
【００２６】
次に、制動を解除する場合について説明する。
制動を解除する場合は、磁石手段７０を図５および図６に示す状態に位置付ければ、上述したように制動作用は解除される。制動作用を解除しても制動作用で発熱したロータ３０を冷却するために、クラッチ作動アクチュエータ８５を所定時間作動し続けてロータ３０の回転を継続する。このようにして、制動解除後に所定時間ロータ３０の回転を継続したら、ロータ３０が冷却したものと判断して、クラッチ作動アクチュエータ８５の作動室８９に作用している流体圧を開放する。この結果、第１のクラッチ板８３と第２のクラッチ板８４との摩擦係合が解除されて、太陽歯車５１は太陽歯車支持部材５６に対して回転可能となる。従って、遊星歯車５３および太陽歯車５１は空転し、ロータ３０は駆動されないので、制動トルクは発生しない。なお、このとき、磁石手段７０を図３および図４に示す状態に位置付けることにより、磁石手段７０の磁力によってロータ３０の連れ回りが防止される。このように、車両の通常走行時には、多板摩擦クラッチ８０の係合を解除してロータ３０を停止することにより、ロータ３０が回転することによって生ずる放熱フィン３４の風切り抵抗による燃費の悪化が防止できるとともに、放熱フィン３４による風切り騒音の発生を防止することができる。なお、上記リング歯車５２と上記太陽歯車５１との間に装着されたシール３７は、多板摩擦クラッチ８０の係合を解除すると相対回転速度差が無くなるので、耐久性が向上する。
【００２７】
次に、本発明に従って構成された渦電流式減速装置の更に他の実施形態について、図８および図９を参照して説明する。なお、図８および図９に示す渦電流式減速装置は、磁石ハウジング６０および該磁石ハウジング６０内に収容される磁石手段７０と、上記クラッチ８０の形式が上記図７に示す実施形態と異なるが、他の構成は図７に示す実施形態と実質的に同一であるので、同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図８および図９に示す渦電流式減速装置における磁石ハウジング６０は、中空円環状のハウジング本体６２を構成する外周壁６２２ａ即ち、ロータ３０を構成する環状の制動部３３の内周面と対向する外周壁６２２ａが、非磁性材からなる薄板によって形成されている。この外周壁６２２ａは、例えばオーステナイト系のステンレススチール、アルミニウム、耐熱性合成樹脂、強化繊維入りカーボン材等によって厚さ０．５〜１．０ｍｍ程度で円筒状に形成され、ボルト等の固着手段によってハウジング本体６２を構成する右端壁６２３および中間壁６２５により結合されている。このように図８および図９に示す渦電流式減速装置においては、ハウジング本体６２を構成する外周壁６２２ａを非磁性材からなる薄板によって形成することにより、上記図７に示す実施形態におけるポールピース６２６を除去することができる。
【００２８】
磁石手段７０は、上記ハウジング本体６２を構成する内周壁６２１の外周面に内周面が嵌合された強磁性材からなる磁石支持筒７２ａを具備し、この磁石支持筒７２ａが軸方向（図８において左右方向）に摺動可能に配設されている。磁石支持筒７２ａの外周面には、周方向に複数個の永久磁石７４ａからなる永久磁石群が装着されている。この永久磁石７４ａは、磁石支持筒７２ａに接合する内面と、上記外周壁６２２ａを経てロータ３０を構成する環状の制動部３３の内周面に対向する外面とが磁極となっており、外面の極性をＮ極とＳ極が交互になるように配列されている。上記磁石支持筒７２ａには、その図８において左端に作動ロッド７５ａが取り付けられている。この作動ロッドは、図示しない磁石作動アクチュエータに連結されている。
【００２９】
図８および図９に示す渦電流式減速装置においては、太陽歯車５１とこの太陽歯車５１を回転可能に支持する固定部材である太陽歯車支持部材５６との間に配設するクラッチが同期噛合クラッチ８０ａによって構成されている。
太陽歯車５１の図８において左端部には、ドッグ歯８１ａおよびコーン面８２ａが設けられている。このコーン面８２ａ上に外周に歯８３１ａを備えた同期リング８３ａが配設されている。一方、固定部材である太陽歯車支持部材５６には、上記ドッグ歯８１ａおよび同期リング８３ａと対向する位置にクラッチハブ８４ａが設けられている。クラッチハブ８４ａの外周には外歯スプライン８４１ａが形成されており、この外歯スプライン８４１ａに内歯スプライン８５１ａを備えたクラッチスリーブ８５ａが軸方向（図８において左右方向）に摺動可能に嵌合されている。クラッチスリーブ８５ａの外周には環状溝８５２ａが設けられており、この環状溝８５２ａにクラッチフォーク８６ａの一端部が係合されている。クラッチフォーク８６ａは、その他端が図示しないクラッチ作動アクチュエータに連結されている。なお、上述した同期噛合クラッチ８０ａは、一般に車両に搭載された変速機に装備されている変速段切替用の同期噛合クラッチと実質的に同様の構成でよい。
【００３０】
図８および図９に示す渦電流式減速装置は以上のように構成されており、その作用について説明する。
渦電流式減速装置によって制動を行う場合は、図８に示す状態から図示しないクラッチ作動アクチュエータを作動し、クラッチフォーク８６ａを介してクラッチスリーブ８５ａを図８において右方に移動せしめる。クラッチスリーブ８５ａが図８において右方に移動すると、クラッチスリーブ８５ａの内歯スプライン８５１ａの端面に形成されたチャンファと同期リング８３ａの外周に設けられた歯８３１ａの端面に形成されたチャンファとが係合して同期リング８３ａが図８において右方に移動せしめられる。従って、同期リング８３ａの内周面がコーン面８２ａに圧接して、その摩擦力によって太陽歯車５１の回転が停止せしめられる。太陽歯車５１の回転が停止するとクラッチスリーブ８５ａは、同期リング８３ａを周方向に歯幅の半分に相当する角度だけ回動して押し退け、図８において２点鎖線で示すようにドッグ歯８１ａと噛合する。この結果、太陽歯車５１が固定部材である上記磁石ハウジング６０の取付け部材６１と一体化されて固定せしめられる。太陽歯車５１が固定されると、増速機構５０が上記図７の実施形態と同様に機能して、ロータ３０は出力軸１１の回転速度の約１．５〜２倍の回転速度で回転駆動せしめられる。このとき、図示しない磁石作動アクチュエータを作動して、磁石支持筒７２ａおよび永久磁石７４ａを図８において実線で示す制動位置に位置付けられていれば、制動作用が行われる。即ち、磁石支持筒７２ａおよび永久磁石７４ａが制動位置に位置付けられると、永久磁石７４ａは非磁性材からなる薄肉の外周壁６２２ａを経てロータ３０を構成する環状の制動部３３へ磁界を及ぼし、図９に示すように制動部３３を磁石支持筒７２ａとの間に磁気回路７７ａが形成される。従って、回転する制動部３３が磁界を横切る際に制動部３３に渦電流が発生じ、制動部３３は制動トルクを受ける。
【００３１】
次に、制動を解除する場合について説明する。
図９において実線で示す制動状態から、図示しない磁石作動アクチュエータを作動して、磁石支持筒７２ａおよび永久磁石７４ａは、図８において２点鎖線で示す制動解除位置に位置付ける。磁石支持筒７２ａおよび永久磁石７４ａが制動解除位置に位置付けられると、永久磁石７４ａはロータ３０を構成する環状の制動部３３と対向しないので、制動部３３は制動トルクを受けない。
制動作用を解除したならば、上記図７で示す実施形態と同様に同期噛合クラッチ８０ａを所定時間だけ噛合状態に維持しロータ３０の回転を継続する。そして、制動解除後に所定時間ロータ３０の回転を継続したら、ロータ３０が冷却したものと判断して、図示しないクラッチ作動アクチュエータを作動してクラッチスリーブ８５ａを図８において２点鎖線で示す位置から左方に移動して、実線で示す非制動位置に位置付ける。この結果、太陽歯車５１は太陽歯車支持部材５６に対して回転可能となり、遊星歯車５３および太陽歯車５１は空転し、ロータ３０は駆動されないので、制動トルクは発生しない。なお、このとき、磁石手段７０を図８に示す状態に位置付けることにより、磁石手段７０の磁力によってロータ３０の連れ回りが防止される。このように、車両の通常走行時には、同期噛合クラッチ８０ａの噛合を解除してロータ３０を停止することにより、ロータ３０が回転することによって生ずる放熱フィン３４の風切り抵抗による燃費の悪化が防止できるとともに、放熱フィン３４による風切り騒音の発生を防止することができる。
【００３２】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲で種々の変形は可能である。例えば、図示の実施形態においては、磁石装置７０として永久磁石を用いた例を示したが、電磁石を用いてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明による渦電流式減速装置は以上のように構成されているので、以下に述べる作用効果を奏する。
【００３４】
即ち、本発明の基本形態をなす渦電流式減速装置は、回転軸によって駆動されるロータと、該ロータと対向して配設され複数個の磁石を備えた磁石手段と、回転軸の回転速度を増速してロータに伝達する遊星歯車式増速機構とを具備しており、遊星歯車式増速機構においては、回転軸に取り付けられ遊星歯車が装着されるロータ支持部材を設け、これにロータを回転可能に支持している。ロータは増速機構によって増速されるが、このロータを回転可能に支持しているロータ支持部材も回転軸と一体に回転しているため、ロータとロータ支持部材との相対回転速度差はロータが固定部材に支持された従来のものと比較して少なく、従って、ロータ支持部材とロータとの間に配設される軸受の耐久性を向上させることができる。
さらに、本発明では、遊星歯車式増速機構の太陽歯車が固定部材に回転可能に支持されるとともに、これらを選択的に係合するクラッチを設置している。クラッチを締結し太陽歯車を固定部材に固着すると、ロータを増速して回転させることが可能となり、クラッチを切断するとロータは回転を停止する。そのため、車両の通常走行時においてはクラッチを切断してロータの回転に起因する空気抵抗をなくすことができ、車両の燃費の向上、騒音の低減、さらにはシールや軸受の耐久性の向上を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の基本形態をなす渦電流式減速装置を示す要部断面図。
【図２】  図１に示す渦電流式減速装置を構成する磁石ハウジングおよび磁石手段を示す部分斜視図。
【図３】  図１に示す渦電流式減速装置の制動状態における磁石手段の部分斜視図。
【図４】  図１に示す渦電流式減速装置の制動状態におけるＡ−Ａ線断面図。
【図５】  図１に示す渦電流式減速装置の非制動状態における磁石手段の部分斜視図。
【図６】  図１に示す渦電流式減速装置の非制動状態における要部断面図。
【図７】  本発明に従って構成された渦電流式減速装置の一実施形態を示す要部断面図。
【図８】  本発明に従って構成された渦電流式減速装置の他の実施形態を示す要部断面図。
【図９】  図８に示す渦電流式減速装置の制動状態におけるＢ−Ｂ線断面図。
【符号の説明】
１０：変速機
１１：変速機の出力軸
２０：ロータ支持部材
２１：ロータ支持部材の支持部
２２：ロータ支持部材の取付部
３０：ロータ
３１：ロータの被支持部
３２：ロータの端壁
３３：ロータの制動部
３４：ロータの放熱フィン
３６、３７：シール
５０：増速機構
５１：太陽歯車
５２：リング歯車
５３：遊星歯車
６０：磁石ハウジング
６１：磁石ハウジングの取付け部材
６２：磁石ハウジングのハウジング本体
６２６：ポールピース
７０：磁石手段
７１：磁石手段の第１の磁石支持筒
７２：磁石手段の第２の磁石支持筒
７３、７４：永久磁石
８０：多板摩擦クラッチ
８１：第１のクラッチ板支持部
８２：第２のクラッチ板支持部
８３：第１のクラッチ板
８４：第２のクラッチ板
８５：クラッチ作動アクチュエータ
８６：クラッチ作動アクチュエータのシリンダ
８７：クラッチ作動アクチュエータのピストン
８８：クラッチ作動アクチュエータのピストンロッド
８９：クラッチ作動アクチュエータの作動室
８０ａ：同期噛合クラッチ
８１ａ：同期噛合クラッチのドッグ歯
８２ａ：同期噛合クラッチのコーン面
８３ａ：同期噛合クラッチの同期リング
８４ａ：同期噛合クラッチのクラッチハブ
８５ａ：同期噛合クラッチのクラッチスリーブ
８６ａ：同期噛合クラッチのクラッチフォーク
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図９】
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