(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に結合した制動ドラムと、該制動ドラムの内部にあつて車体などの非回転部分に支持した非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の断面長方形の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒と、前記案内筒の内筒部と磁石支持筒との間にあつて一方に嵌合した弗素樹脂を主成分とする材料からなる軸受ブツシユと、該磁石支持筒の外周面に周方向等間隔に結合した多数の磁石とを有し、前記案内筒の外筒部の前記各磁石の磁極面と相対向する部分を強磁性体とし、前記磁石からの磁界に基づく渦電流により前記制動ドラムに制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記磁石支持筒の内周面と接触する前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面に少なくとも１つの環状溝を設け、両者の接触面積が前記環状溝を設けていない前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面の面積よりも狭くなるようにしたことを特徴とする渦電流減速装置。
【請求項２】
回転軸に結合した制動ドラムと、該制動ドラムの内部にあつて車体などの非回転部分に支持した非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の断面長方形の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒と、前記案内筒の内筒部と磁石支持筒との間にあつて一方に嵌合した弗素樹脂を主成分とする材料からなる軸受ブツシユと、該磁石支持筒の外周面に周方向の磁極面が相対して同極となるように周方向等間隔に結合した多数の磁石と、該磁石と磁石の間に配設した強磁性体と、前記案内筒の外筒部の前記各磁石と相対向する部分に鋳込んだ強磁性板とを有し、前記磁石からの磁界に基づく渦電流により前記制動ドラムに制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記磁石支持筒の内周面と接触する前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面に少なくとも１つの環状溝を設け、両者の接触面積が前記環状溝を設けていない前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面の面積よりも狭くなるようにしたことを特徴とする渦電流減速装置。
【請求項３】
回転軸に結合した制動ドラムと、該制動ドラムの内部にあつて車体などの非回転部分に支持した非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の断面長方形の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒と、前記案内筒の内筒部と磁石支持筒との間にあつて一方に嵌合した弗素樹脂を主成分とする材料からなる軸受ブツシユと、該磁石支持筒の外周面に周方向等間隔に結合した多数の磁石とを有し、前記案内筒の外筒部の前記各磁石の磁極面と相対向する部分を強磁性体とし、前記磁石からの磁界に基づく渦電流により前記制動ドラムに制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記磁石支持筒の内周面と接触する前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面に周方向に寸断された溝を設け、両者の接触面積が前記環状溝を設けていない前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面の面積よりも狭くなるようにしたことを特徴とする渦電流減速装置。
【請求項４】
回転軸に結合した制動ドラムと、該制動ドラムの内部にあつて車体などの非回転部分に支持した非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の断面長方形の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒と、前記案内筒の内筒部と磁石支持筒との間にあつて一方に嵌合した弗素樹脂を主成分とする材料からなる軸受ブツシユと、該磁石支持筒の外周面に周方向の磁極面が相対向して同極となるように周方向等間隔に結合した多数の磁石と、該磁石と磁石の間に配設した強磁性体と、前記案内筒の外筒部の前記各磁石と相対向する部分に鋳込んだ強磁性板とを有し、前記磁石からの磁界に基づく渦電流により前記制動ドラムに制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記磁石支持筒の内周面と接触する前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面に周方向に寸断された溝を設け、両者の接触面積が前記環状溝を設けていない前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面の面積よりも狭くなるように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】
本発明は車両などの摩擦ブレーキを補助する渦電流減速装置、特に磁石支持筒の正逆回動により非制動と制動との切換えを行う渦電流減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
案内筒の内空部に回動可能の磁石支持筒が収容される渦電流減速装置では、磁石支持筒の内周面（軸孔）に、銅などの焼結金属に弗素樹脂（P.T.F.E.）と鉛を含浸してなる軸受ブツシユ（ドライブツシユ）を圧入したうえ、アルミニウムからなる案内筒のアルマイト処理を施した内筒部（軸部）に外挿して、磁石支持筒を回転しやすくしている。磁石支持筒は流体圧アクチユエータのロツドと連結され、制動位置と非制動位置とに正逆回動される。
【０００３】
軸受ブツシユはテフロン（登録商標）などの弗素樹脂を主成分とする材料を使用しているので、接触面の面圧が低かつたり高温になると摩擦係数が増大し、磁石支持筒が作動不良を起こすことがあつた。つまり、弗素樹脂系の軸受ブツシユは接触面の面圧が低いと摩擦係数が大きくなり、接触面の微小な範囲で摩擦係数が大きいと接触面の温度も上昇する。さらに、制動時の制動ドラムからの渦電流による熱の影響を受けて、雰囲気温度が一層高くなると、接触面の摩擦係数が大きくなり、磁石支持筒の円滑な作動を妨げる。
【０００４】
磁石支持筒の固着についての実験結果によれば、制動中の高温下でアルミニウムなどからなる内筒部が熱膨張すると、軸受ブツシユとの隙間が狭くなり、局部的な摩耗部分はプラスチツクフロー（軟化溶融）になつて周方向へ押し出され、狭い隙間へ押し込まれる。やがて制動ドラムの回転速度が減じると、プラスチツクフローの凝固が始まり、摩擦係数が異常に大きくなり、プラスチツクフローが凝固したままになると、磁石支持筒が固着するに至ると考えられる。ここで重要なことは、銅などの焼結金属に弗素樹脂（P.T.F.E.）と鉛を含浸してなる軸受ブツシユは、接触面圧が低い摩擦領域では、弗素樹脂が弾性体として働き、弾性的摩擦特性を示すが、接触面圧が高い摩擦領域では、下地の焼結金属の塑性的摩擦特性に移行するものと考えられる。
【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、軸受ブツシユの摩擦特性を考慮し、案内筒の内筒部の外周面に対する、磁石支持筒の内周面に圧入した軸受ブツシユの接触面圧を高くするとともに、接触面付近の熱負荷を軽減す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した制動ドラムと、該制動ドラムの内部にあつて車体などの非回転部分に支持した非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の断面長方形の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒と、前記案内筒の内筒部と磁石支持筒との間にあつて一方に嵌合した弗素樹脂を主成分とする材料からなる軸受ブツシユと、該磁石支持筒の外周面に周方向等間隔に結合した多数の磁石とを有し、前記案内筒の外筒部の前記各磁石の磁極面と相対向する部分を強磁性体とし、前記磁石からの磁界に基づく渦電流により前記制動ドラムに制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記磁石支持筒の内周面と接触する前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面に少なくとも１つの環状溝を設け、両者の接触面積が前記環状溝を設けていない前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面の面積よりも狭くなるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では磁石を結合する磁石支持筒を回転して非制動と制動との切換え行う形式の渦電流減速装置において、磁石支持筒の内周面と接触する案内筒の内筒部の外周面または磁石支持筒の内周面に１つまたは複数の環状溝を設け、両者の接触面積が環状溝を設けていない案内筒の内筒部の外周面または磁石支持筒の内周面の面積よりも小さくなるようにする。例えば、弗素樹脂系の軸受ブツシユ（ドライブツシユ）を圧入支持した磁石支持筒を支持するための、案内筒の内筒部の外周面の軸方向中央部に、幅の広い環状溝を設け、案内筒の内筒部に対する軸受ブツシユの接触面圧を高くし、摩擦係数を小さくし、発熱を抑えるとともに、接触面付近の熱負荷を軽減する。
【０００８】
要するに、軸受ブツシユの接触面の面圧を高くすると摩擦係数が小さくなり、発熱が抑えられることに着目し、案内筒の内筒部の弗素樹脂系の軸受ブツシユとの接触面に環状の溝を設けることにより接触面積を減じ、接触面の面圧を所定のレベルにまで高める。環状溝の代りに、案内筒の内筒部の外周面の軸方向中央部に、周方向に寸断された溝を設けてもよい。
【０００９】
【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と回止めピン１３により固定された不動の磁石支持筒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。
【００１０】
断面長方形をなす案内筒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１５ｃ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。
【００１１】
磁性体からなる磁石支持筒１４は、案内筒１０の内空部にあつて軸受ブツシユ２６により正逆回動可能に内筒部１０ｂに支持される。図示してないが、磁石支持筒１４の左端壁から軸方向へ突出する突壁部が内空部３７において、案内筒１０の左端壁と一体のアクチユエータ２０の、シリンダ１８に嵌合するピストンから突出するロツドに連結される。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に交互に異なるように結合される。
【００１２】
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（矢印ｙ）の中央部分）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、強磁性板１５の後面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。
【００１３】
図１に示すように、軸受ブツシユ２６の摩耗により発生する摩耗粉を貯留するために、軸受ブツシユ２６の両端側に周方向に延びる溝２８と溝２９が設けられる。各溝２８，２９は環状溝であつてもよいが、磁石支持筒１４はアクチユエータ２０により磁石２４の配列ピツチだけ正逆回動されるものであるから、磁石支持筒１４の上半部分では内筒部１０ｂの外周面に溝２８，２９を設け、磁石支持筒１４の下半部分では磁石支持筒１４の内周面に溝２８，２９を設けるのが好ましい。
【００１４】
本発明では軸受ブツシユ２６の接触面の面圧を所定のレベルまで高くするために、案内筒１０の内筒部１０ｂの軸受ブツシユ２６との接触面に、環状の溝３９を設ける。詳しくは、軸受ブツシユ２６（ドライブツシユ）を嵌合支持した磁石支持筒１４を支持する、案内筒１０の内筒部１０ｂの外周面の軸方向中央部に、幅の広い環状溝３９（図３を参照）を設ける。溝３９の内部にはアルマイト処理をしなくともよい。溝３９は案内筒１０を鋳造する時に一体に成形し、溝３９の内面は鋳肌のままとする。図４に示すように、環状溝３９の代りに周方向に寸断された溝３９ａを設けてもよい。
【００１５】
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（磁石２４Ａは図１を参照）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。
【００１６】
図１０に示すように、銅などの焼結金属に弗素樹脂（P.T.F.E.）と鉛を含浸してなる軸受ブツシユ２６は、接触面圧が低い摩擦領域では、弗素樹脂が弾性体として働き、弾性的摩擦特性を示し、摩擦係数が大きいが、接触面圧が高い摩擦領域では、下地の焼結金属の塑性的摩擦特性に移行し、摩擦係数は小さく、ほぼ一定の値を示す。本発明では案内筒１０の内筒部１０ｂの外周面の軸方向中央部に、幅の広い環状溝３９を設けることにより、接触面積が狭くなるので、内筒部１０ｂに対する軸受ブツシユ２６の接触面圧が高くなり、摩擦係数が小さくなり、発熱が抑えられるとともに、環状溝３９の存在により接触面付近の熱負荷が軽減され、磁石支持筒１４の円滑な動作が保証される。
【００１７】
上述の実施例では、可動の磁石支持筒と不動の磁石支持筒を備え、両者の回転差動により制動と非制動の切り換えを行う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なく、案内筒の内部に単一の磁石支持筒を回動可能に支持し、磁石支持筒の周方向に並ぶ２つの磁石が共通の強磁性板に部分的に対向する非制動位置と、１つの磁石が強磁性板に全面的に対向する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】
図５に示す実施例では、単一の磁石支持筒１４の外周面に、周方向の端部に磁極を有する多数の磁石２４を周方向等間隔に、かつ各磁石２４の磁極が互いに対向して同極となるように支持したものである。他の構成は図１に示す実施例と同様である。図５に示す制動位置では、周方向に隣接する１対の磁石２４の相対向する磁極から磁界が磁石支持筒１４、強磁性板１５を経て制動ドラム７に磁界を及ぼし、制動ドラム７と各磁石２４との間に磁気回路ｗが生じる。非制動時、磁石２４の半配列ピツチだけ回動すると、各磁石２４と強磁性板１５との間に短絡的磁気回路ｗが生じ、制動ドラム７には磁界を及ぼさない。
【００１９】
図５に示す実施例では、単一の磁石支持筒１４の外周面に、周方向の端部に磁極を有する多数の磁石２４を周方向等間隔に、かつ各磁石２４の磁極が互いに対向して同極となるように支持したものである。他の構成は図１に示す実施例と同様である。図５に示す制動位置では、周方向に隣接する１対の磁石２４の相対向する磁極から磁界が磁石支持筒１４、強磁性板１５を経て制動ドラム７に磁界を及ぼし、制動ドラム７と各磁石２４との間に磁気回路ｚが生じる。非制動時、磁石２４の半配列ピツチだけ回動すると、各磁石２４と強磁性板１５との間に短絡的磁気回路ｗが生じ、制動ドラム７には磁界を及ぼさない。
【００２０】
図８，９に示す実施例では、回転軸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ものである。図示してないが、磁石支持筒１４を支持する内筒部１０ｂの軸方向中央部には幅の広い環状溝３９が設けられる。環状溝３９の代りに周方向に寸断された溝３９ａを設けてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述のように、回転軸に結合した制動ドラムと、該制動ドラムの内部にあつて車体などの非回転部分に支持した非磁性体からなる案内筒と、該案内筒の断面長方形の内空部に回動可能に支持した磁石支持筒と、前記案内筒の内筒部と磁石支持筒との間にあつて一方に嵌合した弗素樹脂を主成分とする材料からなる軸受ブツシユと、該磁石支持筒の外周面に周方向等間隔に結合した多数の磁石とを有し、前記案内筒の外筒部の前記各磁石の磁極面と相対向する部分を強磁性体とし、前記磁石からの磁界に基づく渦電流により前記制動ドラムに制動力を発生させる渦電流減速装置において、前記磁石支持筒の内周面と接触する前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面に少なくとも１つの環状溝を設け、両者の接触面積が前記環状溝を設けていない前記案内筒の内筒部の外周面または前記磁石支持筒の内周面の面積よりも狭くなるようにしたので、内筒部に対する軸受ブツシユの接触面圧が高くなり、摩擦係数が低くなり、発熱が抑えられるとともに、接触面付近の熱負荷が軽減される。
【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案内筒の内筒部を示す斜視図である。
【図４】同渦電流減速装置の案内筒の内筒部の変更実施例を示す斜視図である。
【図５】本発明が適用される他の渦電流減速装置の側面断面図である。
【図６】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７】同渦電流減速装置の非制動時の側面断面図である。
【図８】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９】同渦電流減速装置の制動時の側面断面図である。
【図１０】渦電流減速装置の磁石支持筒の回転支持部の摩擦特性を表す線図である。
【符号の説明】
１：回転軸  ６：スポーク  ７：制動ドラム  １０：案内筒  １０ａ：外筒部  １０ｂ：内筒部  １４：磁石支持筒  １４Ａ：磁石支持筒  １５：強磁性板  ２０：アクチユエータ  ２４：磁石  ２４Ａ：磁石  ２６：軸受ブツシユ  ３９：環状溝  ３９ａ：溝
【図１】
0003800304.tif 000002
【図２】
0003800304.tif 000003
【図３】
0003800304.tif 000004
【図４】
0003800304.tif 000005
【図５】
0003800304.tif 000006
【図６】
0003800304.tif 000007
【図７】
0003800304.tif 000008
【図８】
0003800304.tif 000009
【図９】
0003800304.tif 000010
【図１０】
0003800304.tif 000011