(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制動ドラムの内部に非磁性体からなる不動の案内筒を配置し、該案内筒に周方向等間隔に多数の強磁性板を備え、前記案内筒の内部にそれぞれ前記各強磁性板に対向する極性が周方向に交互に異なるように磁石を結合した磁石支持筒を支持し、前記磁石支持筒の磁石が前記強磁性板を経て前記制動ドラムに磁界を及ぼす制動位置と、前記磁石支持筒の磁石が前記強磁性板に遮られて前記制動ドラムに磁界を及ぼさない非制動位置とに正逆回動するための流体圧アクチユエータを、前記案内筒の端壁に前記案内筒の周方向に向けて固定した渦電流減速装置において、前記可動の磁石支持筒の端壁に備えた突壁面に軸部を支持し、前記流体圧アクチユエータのロツド端部の側壁面に下面と交差する半長円形の溝を形成し、前記ロツド端部の側壁面を前記突壁面に当接するとともに前記溝を前記軸部に係合し、前記突壁面と前記側壁面の一方を前記ロツドの長手方向に湾曲させたことを特徴とする渦電流減速装置。
【請求項２】
制動ドラムの内部に非磁性体からなる不動の案内筒を配置し、該案内筒に周方向等間隔に多数の強磁性板を備え、前記案内筒の内部にそれぞれ前記各強磁性板に対向する極性が周方向に交互に異なるように磁石を結合した磁石支持筒を支持し、前記磁石支持筒の磁石が前記強磁性板を経て前記制動ドラムに磁界を及ぼす制動位置と、前記磁石支持筒の磁石が前記強磁性板に遮られて前記制動ドラムに磁界を及ぼさない非制動位置とに正逆回動するための流体圧アクチユエータを、前記案内筒の端壁に前記案内筒の周方向に向けて固定した渦電流減速装置において、前記可動の磁石支持筒の端壁に備えた突壁面に軸部を支持し、前記流体圧アクチユエータのロツド端部の側壁面に下面と交差する半長円形の溝を形成し、前記ロツド端部の側壁面を前記突壁面に当接するとともに前記溝を前記軸部に係合し、前記ロツド端部の側壁面と前記突壁面の少くとも一方にクラウニングを施したことを特徴とする渦電流減速装置。
【請求項３】
制動ドラムの内部に非磁性体からなる不動の案内筒を配置し、該案内筒に周方向等間隔に多数の強磁性板を備え、前記案内筒の内部にそれぞれ前記各強磁性板に対向する極性が周方向に交互に異なるように磁石を結合した磁石支持筒を支持し、前記磁石支持筒の磁石が前記強磁性板を経て前記制動ドラムに磁界を及ぼす制動位置と、前記磁石支持筒の磁石が前記強磁性板に遮られて前記制動ドラムに磁界を及ぼさない非制動位置とに正逆回動するための流体圧アクチユエータを、前記案内筒の端壁に前記案内筒の周方向に向けて固定した渦電流減速装置において、前記可動の磁石支持筒の端壁に備えた突壁面に軸部を支持し、前記流体圧アクチユエータのロツド端部の側壁面に下面と交差する半長円形の溝を形成し、前記ロツド端部の側壁面を前記突壁面に当接するとともに前記溝を前記軸部に係合し、前記ロツド端部の側壁面と前記突壁面との間に低摩擦性の摺動板を介装したことを特徴とする渦電流減速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の摩擦ブレーキを補助する渦電流減速装置、特に非制動と制動との切換えを行う流体圧アクチユエータ（以下、これを単にアクチユエータという）のロツド端部と磁石支持筒との連結構造を備えた渦電流減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
可動の磁石支持筒と不動の磁石支持筒を有する渦電流減速装置では、アクチユエータにより可動の磁石支持筒を正逆回動することにより非制動と制動の切換えを行うために、アクチユエータのロツドの直線運動を、ブロツク状のロツド端部の側壁面に形成した長円形の溝を介して、磁石支持筒の端部突壁面に支持した軸部へ伝達している。しかし、上述の構造ではアクチユエータのロツド端部の長円形の溝を、磁石支持筒の端部突壁面の軸部を覆うように係合するという組付けが困難であつた。
【０００３】
そこで、ブロツク状のロツド端部の側壁面に、ロツドの長手方向と垂直な方向の（径方向の）片側が開放された半長円形の溝を設けることにより、開放された部分から半円形の溝を、磁石支持筒の端部突壁面の軸部へ係合すればよくなり、組付けが容易になる。しかし、溝の片側を開放した形状にすると、ロツド端部の剛性が弱くなり、またロツド端部の側壁面の面積が狭くなるので、突壁面との接触面圧が高くなる。ロツド端部の側壁面の面積が狭くなると、非制動と制動の切換えを行うためにロツド端部を軸方向へ移動する時に、ロツド端部がピストンと一緒にロツドの回りに回転して軸部との係合がずれてしまうことがある。ロツド端部の回転を防止するために溝の底部と軸部の端面との隙間は狭められ、また溝と軸部の係合点が磁石支持筒から偏倚されているので、制動時、アクチユエータの強い押力が溝から軸部へ作用する時、軸部が弾性的に若干傾くと、ロツド端部の溝の底部と軸部の端面との間にかじりが生じる。ロツド端部の溝の底部と軸部の端面との間にかじりが生じると、制動ドラムの非制動時や低速回転時に大きな抗力が働き、アクチユエータへ加圧空気を供給しても渦電流減速装置が制動位置へ作動しないことがある。
【０００４】
【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、アクチユエータのロツド端部の側壁面を磁石支持筒の端部突壁面に当接させ、ロツドの回転を抑えかつロツドの円滑な往復動を得るようにした渦電流減速装置を提供することにある。
【０００５】
【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  制動ドラムの内部に非磁性体からなる不動の案内筒を配置し、該案内筒に周方向等間隔に多数の強磁性板を備え、前記案内筒の内部にそれぞれ前記各強磁性板に対向する極性が周方向に交互に異なるように磁石を結合した磁石支持筒を支持し、前記磁石支持筒の磁石が前記強磁性板を経て前記制動ドラムに磁界を及ぼす制動位置と、前記磁石支持筒の磁石が前記強磁性板に遮られて前記制動ドラムに磁界を及ぼさない非制動位置とに正逆回動するための流体圧アクチユエータを、前記案内筒の端壁に前記案内筒の周方向に向けて固定した渦電流減速装置において、前記可動の磁石支持筒の端壁に備えた突壁面に軸部を支持し、前記流体圧アクチユエータのロツド端部の側壁面に下面と交差する半長円形の溝を形成し、前記ロツド端部の側壁面を前記突壁面に当接するとともに前記溝を前記軸部に係合し、前記突壁面と前記側壁面の一方を前記ロツドの長手方向に湾曲させたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明ではロツド端部に高い剛性をもたせ、ロツド端部の回転を抑えるとともに円滑な往復動を得るために、磁石支持筒の端部突壁面に径方向へ延びる延長壁面を設けるとともに、突壁面を周方向に湾曲させる。ロツド端部の側壁面は突壁面と延長壁面に当り、ロツド端部の回転（軸部回りの回転）を抑える。ロツド端部の側壁面を長手方向へ湾曲させることにより、ロツドの往復動時に側壁面が突壁面と延長壁面に対しかじりのない摺動をする。突壁面と延長壁面にはタフトライド処理、軟窒化処理、浸炭処理、クロムメツキ、ニツケルメツキ、高周波焼入れなどの表面硬化処理を施して耐摩耗性を高める。
【０００７】
【実施例】
図１は本発明によ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。本発明による渦電流減速装置は、例えば車両用変速機の出力回転軸１に結合される導体からなる制動ドラム７と、制動ドラム７の内部に配設される非磁性体からなる案内筒１０と、案内筒１０の断面長方形の内空部に収容した可動の磁石支持筒１４と不動の磁石支持筒１４Ａとを備えている。制動ドラム７はボス５のフランジ部５ａを、駐車ブレーキの制動ドラム３の端壁と一緒に、回転軸１にスプライン嵌合した取付フランジ２に重ね合され、かつ複数のボルト４とナツトにより締結される。ボス５から放射状に延びる多数のスポーク６に、冷却フイン８を備えた制動ドラム７の基端が結合される。
【０００８】
断面箱形をなす案内筒１０は例えば断面Ｃ字形の筒体に、環状板からなる端壁１１を結合して構成される。案内筒１０は適当な手段により例えば車両用変速機の歯車箱に固定される。案内筒１０の外筒部１０ａに周方向等間隔に設けた多数の開口２５に、抜止め突条を備えた長方形の強磁性板（ポールピース）１５が結合される。好ましくは、強磁性板１５は案内筒１０の成形時鋳込まれる。
【０００９】
磁性体からなる磁石支持筒１４は、案内筒１０の内空部にあつて、滑り軸受またはコロ軸受１２により正逆回動可能に内筒部１０ｂに支持される。磁石支持筒１４の左端壁から軸方向へ突出する突壁面４４（図３を参照）は、案内筒１０の左端壁と一体のアクチユエータ２０から突出するロツド３７に連結される。磁石支持筒１４は外周面に各強磁性板１５に対向する磁石２４を、強磁性板１５に対する極性が周方向交互に異なるように結合される。図２に示すように、磁石２４から制動ドラム７へ向う（この逆も同じ）磁束密度が、強磁性板１５の中央部分（制動ドラム７の回転方向中央部分）で最大になるように、制動ドラム７の内周面に対向する強磁性板１５の外面の面積が、磁石２４に対向する内面の面積よりも狭く構成される。このため、強磁性板１５の前面１５ａは途中から外面に向つて制動ドラム７の回転方向（矢印ｙ）後方へ傾斜される。同様に後面１５ｂは途中から外面に向つて制動ドラム７の回転方向前方へ傾斜される。
【００１０】
図３に示すように、案内筒１０の左端壁に結合されるアクチユエータ２０は、シリンダ３３にピストン３４を嵌装してなり、ピストン３４から外部へロツド３７が突出される。本発明では磁石支持筒１４の左端壁に、チヤンネル型の突壁４１の両端から外方へ突出する取付片４１ａが重ね合され、かつ複数のボルト４３により締結される。突壁４１に磁石支持筒１４の軸方向に延びるボルト４５が螺合され、かつナツト４５ａにより締結される。ボルト４５の外端と一体の軸部４６がロツド３７のブロツク状の端部の側壁面３９に設けた溝３８へ係合される。径内方へ延びる半長円形の溝３８はロツド端部の下面と交差して径内方へ開放される。半長円形の溝３８を覆うように、側壁面３９に突壁４１の突壁面４４が重ね合される。
【００１１】
実際には案内筒１０と一体に形成されたシリンダ３３に対して、ピストン３４と一緒にロツド３７がロツド３７を中心として回転するのを阻止する必要がある。また、突壁４１の幅（径方向の寸法）は磁石支持筒１４の肉厚ｔとほぼ同寸であるので、突壁面４４だけで半長円形の溝３８を覆うには不十分である。そこで、図４に示すように、ロツド３７の側壁面３９に重なつて溝３８を覆うように、突壁４１から径外方へ突出する突片４７が突壁４１と一体に備えられ、突壁面４４が拡張される。
【００１２】
図５に示すように、ロツド３７は磁石支持筒１４の接線方向に延びており、磁石２４の配列ピツチｐだけ往復動するが、ロツド３７の中間の位置（半配列ピツチｐ／２）で磁石支持筒１４の突壁面４４の軸部４６がロツド３７の溝３８の内奥部（図５で上端）に位置するように構成される。したがつて、磁石支持筒１４，１４Ａの磁石２４，２４Ａの極性が互いに異なる非制動位置（図１）と、磁石２４，２４Ａの極性が同じ制動位置とでは、軸部４６が溝３８の径内方へ移動する。換言すれば、アクチユエータ２０のロツド３７が引つ込んだ非制動位置からロツド３７が最も突出する制動位置へ移動する間に、軸部４６は溝３８の下方部分から上端部分へ接近し、再び下方部分へ戻る。この時、ロツド３７の向きに対して突壁４１の向き（磁石支持筒１４の接線方向）が図５において右下がりの状態から、平行に並ぶ状態を経て、左下がりの状態へ変化する。
【００１３】
上述のような動作に対して、溝３８の開口縁部３８ａが側壁面３９に対し角ばつていると、開口縁部３８ａが突壁面４４にかじりを起す恐れがある。そこで、溝３８の開口縁部３８ａには丸みを付ける。また、突壁面４４はロツド３７の側壁面３９に完全に重なつた状態ではなく、例えば突壁面４４は軸部３６に近い部分で側壁面３９に接し、軸部４６から周方向に離れるにしたがつて、平坦な側壁面３９から離れるような湾曲面ないし円筒面に構成される。突壁面４４にクラウニング加工（円筒面加工）を施す代りに、突壁面４４を平坦面とし、側壁面３９にクラウニング加工を施してもよい。側壁面３９と突壁面４４と延長壁面にはタフトライド処理、軟窒化処理、浸炭処理、クロムメツキ、ニツケルメツキ、高周波焼入れなどの表面硬化処理を施して耐摩耗性を高める。
【００１４】
上述の構成によりピストン３４の往復動に対してロツド３７の側壁面３９が突壁面４４に対して径方向の線接触に近い状態で接するので、ロツド３７の回転が抑えられるとともに、側壁面３９と突壁面４４との相対回転に際し、溝３８の開口端縁３８ａが突壁面４４にかじりを起すことがない円滑な動作が得られる。
【００１５】
なお、溝３８に係合する軸部４６をボルト４５と一体に形成する代りに、ボルト４５にローラを回転可能に支持してもよい。また、アクチユエータ２０は制動位置への移動すなわちロツド３７の突出方向の移動に対して大きな駆動力が必要とされ、この時に側壁面３９と突壁面４４との間でかじりが生じやすいので、図６に示すように、突壁面３９を平坦面とし、突壁面４４はボルト４５よりも先端側を平坦面とし、ボルト４５よりも基端側を斜面４４ａにして溝３８の開口縁部３８ａに接しないようにしてもよい。
【００１６】
図７に示すように、側壁面３９の上方中心部分に１つの半球状の突部５４を設け、側壁面３９の下方部分に２つの突部５５を設け、３つの突部５４，５５が平坦な突壁面４４に当接するように構成してもよい。
【００１７】
図８に示す実施例では、ロツド３７の側壁面３９と突壁面４４との間に、銅合金、４フツ化樹脂などからなる低摩擦性の摺動板５７を介装したものである。これにより、側壁面３９と突壁面４４の相対回転と径方向の相対摺動とを円滑にする。摺動板５７は突壁面４４に張り付けてもよい。
【００１８】
以上の実施例において、非制動時、図１に示すように、磁石支持筒１４，１４Ａの軸方向に並ぶ２つの磁石２４，２４Ａは、共通の強磁性板１５に全面的に対向する極性が互いに逆になつている。この時、２つの磁石２４，２４Ａは各強磁性板１５と磁石支持筒１４，１４Ａとの間に、短絡的磁気回路ｗを形成し、制動ドラム７に磁界を及ぼさない。制動時、図２に示すように、軸方向に並ぶ磁石２４，２４Ａは強磁性板１５に対向する極性が同じになり、強磁性板１５を経て制動ドラム７に磁界を及ぼす。この時、各磁石２４，２４Ａは制動ドラム７と磁石支持筒１４，１４Ａとの間に、磁気回路ｚを形成する。回転する制動ドラム７が磁界を横切る時、制動ドラム７に渦電流が流れ、制動ドラム７は制動トルクを受ける。
【００１９】
本発明は案内筒の内部に単一の磁石支持筒を回動可能に支持した形式の渦電流減速装置にも適用できる。図９，１０に示す実施例では、回転軸１に結合した制動ドラム７の内部に、非磁性体からなりかつ断面長方形の内空部を有する案内筒１０を配設し、案内筒１０の外筒部１０ａに周方向等間隔に多数の強磁性板１５を配設し、案内筒１０の内空部に正逆回動可能に配設した磁性体からなる磁石支持筒１４の外周面に、各強磁性板１５に対向する極性が周方向に交互に異なるように磁石２４を結合し、周方向に隣接する２つの磁石２４が各強磁性板１５に部分的に対向する非制動位置（図１０に示す状態）と、１つの磁石２４が各強磁性板１５に全面的に対向する制動位置（図２に示す状態と同じ）とに、磁石支持筒１４をアクチユエータ２０により正逆回動して切り換えるようにしたものであり、アクチユエータ２０と磁石支持筒１４との連結構造は、図３〜８に示すものと同様である。
【００２０】
図１１，１２に示す実施例では、回転軸１に結合した制動ドラム７の内部に、非磁性体からなりかつ断面長方形の内空部を有する案内筒１０を配設し、案内筒１０の外筒部１０ａに周方向等間隔に多数の強磁性板１５を配設し、案内筒１０の内空部に正逆回動可能に配設した磁性体からなる磁石支持筒１４の外周面に、各強磁性板１５に２つずつ対向しかつ強磁性板１５に対する極性が周方向に２つごとに異なるように磁石２４を結合し、異極性の２つの磁石２４が各強磁性板１５に全面的に対向する非制動位置と、同極性の２つの磁石２４が各強磁性板１５に全面的に対向する制動位置とに、磁石支持筒１４をアクチユエータ２０により正逆回動して切り換えるようにしたものである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述のように、制動ドラムの内部に非磁性体からなる不動の案内筒を配置し、該案内筒に周方向等間隔に多数の強磁性板を備え、前記案内筒の内部にそれぞれ前記各強磁性板に対向する極性が周方向に交互に異なるように磁石を結合した磁石支持筒を支持し、前記磁石支持筒の磁石が前記強磁性板を経て前記制動ドラムに磁界を及ぼす制動位置と、前記磁石支持筒の磁石が前記強磁性板に遮られて前記制動ドラムに磁界を及ぼさない非制動位置とに正逆回動するための流体圧アクチユエータを、前記案内筒の端壁に前記案内筒の周方向に向けて固定した渦電流減速装置において、前記可動の磁石支持筒の端壁に備えた突壁面に軸部を支持し、前記流体圧アクチユエータのロツド端部の側壁面に半長円形の溝を形成し、前記ロツド端部の側壁面を前記突壁に当接するとともに前記溝を前記軸部に係合し、前記突壁面に径方向へ延びる突片を備え、前記突壁面と前記側壁面の一方を前記ロツドの長手方向に湾曲させたから、ロツド端部の側壁面が突壁面に当り、ロツド端部の回転（軸部回りの回転）が抑えられる。
【００２２】
磁石支持筒の突壁面が長手方向ないし周方向へ湾曲されるので、ロツドの往復動時にロツド端部の側壁面が突壁面に対しかじりを起さない円滑な摺動が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される渦電流減速装置の非制動時の正面断面図である。
【図２】同渦電流減速装置の制動時の側面断面図である。
【図３】同渦電流減速装置の要部の平面断面図である。
【図４】同渦電流減速装置の要部の正面断面図である。
【図５】同渦電流減速装置のアクチユエータの動作を説明するための側面図である。
【図６】本発明の変更実施例に係るアクチユエータのロツド端部の平面断面図である。
【図７】本発明の変更実施例に係るアクチユエータのロツド端部の側面図である。
【図８】本発明の変更実施例に係るアクチユエータのロツド端部の正面断面図である。
【図９】本発明が適用される他の渦電流減速装置の正面断面図である。
【図１０】同渦電流減速装置の非制動時の側面断面図である。
【図１１】本発明が適用される他の渦電流減速装置の非制動時の側面断面図である。
【図１２】同渦電流減速装置の制動時の側面断面図である。
【符号の説明】
１：回転軸  ６：スポーク  ７：制動ドラム  ８：冷却フイン  １０：案内筒
１０ａ：外筒部  １０ｂ：内筒部  １１：端壁  １２：軸受  １４：磁石支持筒
１４Ａ：磁石支持筒  １５：強磁性板  １７：ピストン  １８：シリンダ  ２０：アクチユエータ  ２４：磁石  ２４Ａ：磁石  ３３：シリンダ  ３４：ピストン  ３７：ロツド  ３８：溝  ３８ａ：開口端縁  ３９：側壁面  ４１：突壁
４４：突壁面  ４５：ボルト  ４５ａ：ナツト  ４６：軸部  ４７：突片  ５４：突部  ５５：突部  ５７：摺動板
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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