JP3882399B2 - 渦電流式減速装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両、特にトラック等の大型車両のメインブレーキであるフットブレーキを補助するのに適用される渦電流式減速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人であるいすゞ自動車株式会社が先に開発し、そして同社から出願された特願平１０−１０５８４６号明細書に開示された渦電流式減速装置は、回転軸に連結された制動ドラムと、制動ドラムの内側に同軸に配設された環状のケースとを備えている。ケースは、制動ドラムの内周面に近接した、非磁性体からなる外周壁を備えている。この外周壁は薄板から形成されている。ケース内には静止支持筒及び可動支持筒が軸方向に並列して配設されている。静止支持筒はケースの内周壁に固定され、可動支持筒はケースの内周壁に正逆回動可能に支持されている。支持筒の各々は非磁性体から形成されている。支持筒の各々には、周方向に間隔おいて複数の永久磁石が配設されている。永久磁石の各々は、周方向両端に磁極面を有すると共に支持筒の各々間で並列されるよう配設されている。支持筒の各々にはまた、磁石の各々に対し、一端が各磁極面にそれぞれ密着しかつ他端が外周壁を介して制動ドラムの内周面に面する対向面を規定すると共に支持筒の各々間で並列されるように一対の強磁性部材が配設されている。強磁性部材の各々は、永久磁石の各々における磁極面の各々から半径方向外側に延び出すよう配設されている。ケースには、可動支持筒を正逆回動させて制動と非制動との切換を行なうアクチュエータが備えられている。
【０００３】
また本出願人であるいすゞ自動車株式会社が先に開発し、そして同社から出願された他の出願である特願平１０−１０６９６３号明細書に開示された渦電流式減速装置は、回転軸に連結された制動ドラムと、制動ドラムの内側に同軸に配設された環状のケースとを備えている。ケースは、制動ドラムの内周面に近接した、非磁性体からなる外周壁を備えている。ケース内には非磁性体からなる支持筒が軸方向移動可能に支持されている。支持筒には周方向に間隔おいて複数の永久磁石が支持されている。永久磁石の各々は、周方向両端に磁極面を有している。ケースの上記外周壁には、永久磁石の各々に対し、各磁極面との間にそれぞれ対向面が形成されるよう、一対の強磁性部材が半径方向内側に延び出すように一体に配設されている。強磁性部材の各々は、制動ドラムの内周面に面する一つの対向面を有するよう外周壁に配設されている。支持筒は、アクチュエータによって、永久磁石の各々における磁極面の各々が対応する強磁性部材の対向面と対向する制動位置と、対応する強磁性部材から退避する非制動位置とに軸方向に往復移動させられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特願平１０−１０５８４６号明細書に開示された渦電流式減速装置においては、強磁性部材の各々の対向面は、薄板からなる外周壁を介して制動ドラムの内周面に面する（対向する）よう構成されているので、上記外周壁が、該対向面の各々と制動ドラムの内周面との間に形成される磁束の流路におけるエアギャップとなって磁力を低下させ、したがって制動トルクを低下させる。また、強磁性部材の各々は、永久磁石の各々における磁極面の各々から半径方向外側に延び出すよう、支持筒の各々に配設されているので、永久磁石の各々における磁極面の各々と制動ドラムの内周面との間の磁束の流路の距離が比較的長くなる。その結果、磁力を低下させ、したがって制動トルクを低下させる。なお同明細書には、支持筒の各々において、永久磁石の各々及び強磁性部材の各々を対応する支持筒内に鋳込むよう構成する技術も開示されている。静止支持筒においてはケースの一方の端壁とも一体化されている。強磁性部材の各々の、制動ドラムの内周面に面する対向面のみが支持筒の各々の外周面において露呈されている。そして支持筒の各々の相互に隣接する外周部の側縁部間、及びケースの一方の端壁とそれに隣接する可動支持筒の外周部の側縁部間にはダストシールが配設されている。この技術によれば、上記したエアギャップの問題は解消されるが、ダストシールを設ける必要があるので、長期の使用によりダストシールが劣化してダストがケース内に侵入するおそれがある。
【０００５】
他方、特願平１０−１０６９６３号明細書に開示された渦電流式減速装置においては、強磁性部材の各々がケースの外周壁から半径方向内側に延び出すように一体に配設されているので、強磁性部材と一体型のケースの製造が困難となる。また永久磁石の各々における磁極面の各々と制動ドラムの内周面との間の磁束の流路の距離が比較的長くなるので、磁力を低下させ、したがって制動トルクを低下させる。
【０００６】
本発明は上記事実に基づいてなされたものであり、その目的は、磁石側と制動ドラムとの間のエアギャップを少なくすることを可能にし、その結果、制動トルクを増大させることができる、新規な渦電流式減速装置を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、磁石と制動ドラムとの間に形成される磁束の流路の距離を短縮することを可能にし、その結果、制動トルクを増大させることができる、新規な渦電流式減速装置を提供することである。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、製造及び組立が容易である、新規な渦電流式減速装置を提供することである。
【０００９】
本発明のその他の目的及び特徴は、本発明に従って構成された渦電流式減速装置の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する後の記載から明らかになるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一局面によると、制動ドラムと、制動ドラムの内周面に近接した外周壁を含むケースと、ケース内に支持された非磁性体からなる支持筒と、支持筒に周方向に間隔をおいて配設されかつ周方向両端に磁極面を有する複数の磁石と、磁石の各々に対し、各磁極面にそれぞれ密着してかつ上記外周壁の内周面に面する対向面を有するよう支持筒に配設された一対の強磁性部材と、支持筒の強磁性部材の各々に対応して上記外周壁に配設された強磁性部材とを備え、上記外周壁の強磁性部材の各々は、支持筒の強磁性部材の各々の対向面に面する内側対向面と、制動ドラムの内周面に面する外側対向面とを有し、ケースは非磁性体からなる内周壁を有し、磁石の各々は永久磁石から構成され、内周壁には磁石の各々と同じピッチで周方向に間隔をおいて磁石の各々と同数の強磁性部材が配設され、該強磁性部材の各々の周方向長さは磁石の周方向長さと同一以上に規定され、支持筒はケースに正逆回動可能に支持され、支持筒を正逆回動させて制動と非制動との切換を行なうアクチュエータを備えている、
ことを特徴とする渦電流式減速装置が提供される。
【００１２】
本発明の更に他の局面によれば、制動ドラムと、制動ドラムの内周面に近接した外周壁を含むケースと、ケース内に支持された非磁性体からなる支持筒と、支持筒に周方向に間隔をおいて配設されかつ周方向両端に磁極面を有する複数の磁石と、磁石の各々に対し、各磁極面にそれぞれ密着してかつ上記外周壁の内周面に面する対向面を有するよう支持筒に配設された一対の強磁性部材と、上記外周壁に周方向に間隔をおいて配設された複数の強磁性部材とを備え、上記外周壁の強磁性部材の各々は、支持筒においてそれぞれ磁石を介さないで周方向に間隔をおいて対向する強磁性部材の各々に対応してその一方から他方にわたって周方向に延在するよう配設されると共に該強磁性部材の各々の対向面に面する内側対向面と、制動ドラムの内周面に面する外側対向面とを有する、
ことを特徴とする渦電流式減速装置、が提供される。
【００１３】
本発明の更に他の局面によれば、制動ドラムと、制動ドラムの内周面に近接した外周壁を含むケースと、ケース内に支持された非磁性体からなる支持筒と、支持筒の外周面に等間隔をおいて配設されかつ周方向両端に磁極面を有する複数の磁石と、磁石の各々間に各磁極面に密着して配設された強磁性部材と、上記外周壁に周方向に等間隔をおいて配設された、支持筒の強磁性部材と同数の強磁性部材とを備え、上記外周壁の強磁性部材の各々は、支持筒の強磁性部材の各々に対し、周方向長さが短く規定されると共に各々の周方向中央部に配置されかつ各々の外周面に面する内側対向面と、制動ドラムの内周面に面する外側対向面とを有する、
ことを特徴とする渦電流式減速装置、が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施形態を添付図面を参照して更に詳細に説明する。なお、図１〜図１６において実質上同一部分は同一符号で示されている。図１を参照して、図示しないトラックにおけるトランスミッションの出力軸（回転軸）２には、半径方向外方に延びるフランジ部４が取り付けられている。フランジ部４には、パーキングブレーキ用の制動ドラム６と、渦電流式減速装置用のロータである制動ドラム７とが複数のボルト８により共締めされている。以上の構成により制動ドラム７は出力軸２に連結される。制動ドラム７は鉄などの透磁率の大なる強磁性体から形成されている。制動ドラム７の半径方向外側及び軸方向の外側には複数の冷却フィン９が一体に設けられている。制動ドラム７の内側（環状空間の内側）には、中空円環状のケース１０が同軸に配設されている。ケース１０はそのほぼ全体が制動ドラム７の内側に配置されている。図示しないミッションケースに装着されたケース１０は、全体がほぼ円筒形状をなす外周壁１２と、外周壁１２よりも小径の内周壁１４と、外周壁１２及び内周壁１４の軸方向両端においてそれらを連結するように配設された円環状の端壁１６及び１８とから構成されている。外周壁１２は図１に示すように制動ドラム７の内側に配置されかつ制動ドラム７の内周面に近接して配置されている。外周壁１２と端壁１６、内周壁１４と端壁１８は、それぞれ一体に形成され、これら二つの構成部材は複数のボルトにより結合されている。ケース１０は、後述する強磁性部材２８の各々を除き、全体が例えばアルミニウムなどの非磁性体から構成されている。ケース１０の円環状の中空部は、図１に示すように縦断面がほぼ矩形状をなしている。
【００１５】
ケース１０内の内周壁１４には、それぞれ非磁性体からなる静止支持筒２０と可動支持筒２２とが軸方向に並列して支持されている。静止支持筒２０は端壁１８及び内周壁１４に固定され、可動支持筒２２は内周壁１４に一対のベアリング２４を介して正逆回動可能に支持されている。図１と共に図２を参照して、円筒形状をなす静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々の外周部には、周方向に等間隔をおいて複数の磁石２６が鋳込まれる形態で一体に配設されている。磁石２６の各々は、ほぼ直方体形状をなす永久磁石から構成され、それぞれ周方向両端に磁極面を有している。磁石２６の各々は、相互に周方向に間隔をおいて対向する磁極面の極性が異極（Ｎ−Ｓ）となるように配列されている。静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々にはまた、磁石２６の各々に対し、一対の強磁性部材２７が鋳込まれる形態で一体に配設されている。各対における強磁性部材２７の各々の周方向の一端は、対応する磁石２６の磁極面に密着して位置付けられ、各々の周方向の他端は、半径方向外側に向かうにしたがって相互に周方向に離れてゆく傾斜面を有している。したがって強磁性部材２７の各々は、制動ドラム７の軸方向から見てほぼ逆台形状をなしている。強磁性部材２７の各々は、制動ドラム７の内周面に近接して配置された上記外周壁１２の内周面に面する対向面２７ａを有し、各々の対向面２７ａのみが、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々の外周面から露呈される形態で該支持筒２０及び２２に一体に成形されている。対向面２７ａの各々は静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々の外周面と実質上同一面上に位置付けられている。静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々はそれぞれに配設された強磁性部材２７の各々よりも厚い肉厚を有している。磁石２６の各々及び強磁性部材２８の各々は、静止支持筒２０及び可動支持筒２２間で並列しうるよう（隣接しうるよう）配設されている（換言すれば、互いに同じ形態で配列されている）。静止支持筒２０及び可動支持筒２２間で並列された磁石２６同士は相互に同極となる。
【００１６】
ケース１０の外周壁１２には、周方向に間隔をおいて複数の強磁性部材２８が一体に配設されている。強磁性部材２８の各々は外周壁１２の一部により周方向に仕切られている。強磁性部材２８の各々は、静止支持筒２０及び可動支持筒２２間で並列される強磁性部材２７の各々に対応してその一方（静止支持筒２０の強磁性部材２７）から他方（可動支持筒２２の強磁性部材２７）にわたって軸方向に延在するよう外周壁１２に配設されている。したがって、外周壁１２の強磁性部材２８の各々は、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々間で並列される強磁性部材２７の各々の対向面２７ａにほぼ全面的に面する（対向する）内側対向面２８ａと、制動ドラム７の内周面に面する外側対向面２８ｂとを有している。強磁性部材２８の各々の内側対向面２８ａは外周壁１２の内周面と実質上同一面上に位置付けられ、また各々の外側対向面２８ｂは外周壁１２の外周面と実質上同一面上に位置付けられている。したがって、外周壁１２の、強磁性部材２８の各々が一体に配設された部分は、強磁性部材２８の各々を含めて肉厚がその全周にわたって実質上一定に形成される。図示の実施形態においては、外周壁１２における強磁性部材２８の各々、強磁性部材２８の各々を周方向に仕切る外周壁１２の一部の各々、静止支持筒２０及び可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々の周方向長さは、それぞれ実質上同一に規定されている。なお、この場合の周方向長さとは、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の外周面、外周壁１２の内周面におけるそれぞれの長さを意味するものとする。
【００１７】
ケース１０には、可動支持筒２２を静止支持筒２０に対して正逆回動させて制動と非制動との切換を行なうアクチュエータであるエアシリンダ機構３０が付設されている。図１に示すように、エアシリンダ機構３０は、ケース１０の端壁１６を共有するシリンダ３２と、シリンダ３２内に摺動自在に収容されたピストン３４と、ピストン３４に連結されたピストンロッド３６と、ピストンロッド３６と可動支持筒２２とを図示しないユニバーサルジョイントを介して連結する連結アーム３８とを備えている。連結アーム３８は、端壁１６に、図において表裏方向に延在するよう形成されたスリットを貫通して、ピストンロッド３６の先端からケース１０の中空部内に延びるよう配設されている。エアシリンダ機構３０の軸線は、可動支持筒２２の接線方向と一致するよう配置される。エアシリンダ機構３０は、周方向に等間隔をおいて複数個、例えば２個配置されることが好ましい。
【００１８】
シリンダ３２内はピストン３４により二つの室に区画され、一方の室に、圧力エア供給源である図示しないエアタンクから圧力エアが供給されると、ピストン３４、ピストンロッド３６及び連結アーム３８を介して可動支持筒２２、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々が一体に一方向に、後述する非制動位置から磁石２６の各々における半ピッチだけ回動させられる。可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々は制動位置に位置付けられる（図２及び図３参照）。この制動状態において、シリンダ３２内の他方の室に圧力エアが供給されると、ピストン３４、ピストンロッド３６及び連結アーム３８を介して可動支持筒２２、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々が一体に、上記制動位置から逆方向に磁石２６の各々における半ピッチだけ回動させられる。可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々は非制動位置に位置付けられる（図４及び図５参照）。
【００１９】
以上のように構成された渦電流式減速装置を作動させて、走行中のトラックに制動（補助制動）を作用させる（制動ＯＮとする）場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を制動位置に位置付ける（図２及び図３参照）。これにより、可動支持筒２２における磁石２６の各々は、静止支持筒２０の磁石２６の各々の同極側と並列して位置付けられ（同極同士が隣接され）、また可動支持筒２２における強磁性部材２７の各々は、静止支持筒２０における強磁性部材２７の各々の同極側に並列して位置付けられる（同極同士が隣接される）。外周壁１２の強磁性部材２８の各々の内側対向面２８ａは、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々間で並列された強磁性部材２７の各々の対向面２７ａに面するよう相対的に位置付けられる。その結果、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と制動ドラム７との間、及び、静止支持筒２０における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と制動ドラム７との間に、それぞれ外周壁１２の強磁性部材２８の各々を介して磁気回路が形成されるので、それに対応して制動ドラム７に渦電流が発生し、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。
【００２０】
外周壁１２の強磁性部材２８の各々の外側対向面２８ｂと制動ドラム７の内周面との間には、薄板のような介在物が存在しないので、その間のエアギャップを上記従来装置に較べて少なくすることができる。その結果、制動トルクを増大させることが可能となる。外周壁１２側の強磁性部材２８の各々は、外周壁１２の一部としてその厚さ（肉厚）とほぼ同じ厚さ（半径方向寸法）で、外周壁１２に一体に成形されるよう構成されているので、強磁性部材２８の各々の厚さを外周壁１２の厚さと共に可能な限り薄くすることが可能である。その結果、磁石２６の磁極面の各々と制動ドラム７との間の磁束流路の距離を短縮することが可能となり、磁力の低下を防止することができ、結果として制動トルクを増大させることができる。また上記のように強磁性部材が、静止支持筒２０及び可動支持筒２２側の強磁性部材２７の各々と、外周壁１２側の強磁性部材２８の各々とに２分割されるよう構成されているので、強磁性部材２８の各々と一体型のケース１０の製造が容易となり、また装置の組立も容易となる。更にはまた、上記従来装置におけるようなダストシールを設ける必要がないので、長期にわたりケース内へのダストの侵入を防止することができる。更にはまた、使用される磁石２６の数が比較的多いので強力な制動トルクが得られ、特にトラック等の大型車両に有利である。
【００２１】
制動を解除させて非制動状態に切り換える（制動をＯＦＦに切り換える）場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を制動位置に位置付ける（図４及び図５参照）。これにより、可動支持筒２２における磁石２６の各々は、静止支持筒２０の磁石２６の各々における周方向の中間位置に位置付けられ、また可動支持筒２２における強磁性部材２７の各々は、静止支持筒２０における強磁性部材２７の各々の異極側に並列して位置付けられる（異極同士が隣接される）。その結果、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と、静止支持筒２０における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々との間に、外周壁１２の強磁性部材２８の各々を介して磁気回路が形成され、制動ドラム７との間は磁気的に遮断されるので、制動ドラム７に対する制動は解除される。
【００２２】
図１〜図５を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態においては、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々における磁石２６の各々は、相互に周方向に間隔をおいて対向する磁極面の極性が異極（Ｎ−Ｓ）となるように配列されているが、同極（Ｎ−Ｎ及びＳ−Ｓ）となるように配列する他の実施形態も成立する。図６及び図７にはこのような他の実施形態が示されている。図６に示すように、エアシリンダ機構３０を作動させて可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を制動位置に位置付けると、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々においてそれぞれ同極同士が並列された磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と制動ドラム７との間に外周壁１２の強磁性部材２８の各々を介して磁気回路が形成され、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。磁気回路の各々は、周方向に対向する磁石２６の各々間で相互に独立して形成される。エアシリンダ機構３０を作動させて可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、磁石２６の各々の１ピッチだけ回動させて非制動位置に位置付けると、図７に示すように、可動支持筒２２の磁石２６及び強磁性部材２７の各々と、静止支持筒２０の磁石２６及び強磁性部材２７の各々とは相互に異極同士が並列して位置付けられる。その結果、可動支持筒２２と静止支持筒２０との間で相互に並列された磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と、外周壁１２の強磁性部材２８の各々との間で磁気回路が形成され、制動ドラム７との間は磁気的に遮断されるので、制動ドラム７に対する制動は解除される。図６及び図７に示す実施形態においては、上記したように、静止支持筒２０及び可動支持筒２２に配設された磁石２６の磁極面の向きが相違するのみで、その他の構成は図１〜図５を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態と実質上同一であるので、実質上同一の作用効果が達成される。
【００２３】
図８には、図１〜図５を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態において、ケース１０内に可動支持筒２２のみを配設し、静止支持筒２０を排除した形態の、渦電流式減速装置の他の実施形態が示されている。可動支持筒２２には、磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々が、上記実施形態と実質上同一の形態で配設されている（図２参照）。ケース１０の外周壁１２には、周方向に間隔をおいて複数の強磁性部材２８が一体に配設されている。強磁性部材２８の各々は外周壁１２の一部により周方向に仕切られている。強磁性部材２８の各々は、可動支持筒２２に配設された強磁性部材２７の各々に対応して外周壁１２に配設されている。したがって、外周壁１２の強磁性部材２８の各々は、可動支持筒２２に配設された強磁性部材２７の各々の対向面２７ａにほぼ全面的に面する内側対向面２８ａと、制動ドラム７の内周面に面する外側対向面２８ｂとを有している（図２参照）。その他の構成は上記実施形態と実質上同一であるので説明は省略する。
【００２４】
図８に示す渦電流式減速装置を作動させて制動を作動させる場合には、上記実施形態と同様にエアシリンダ機構３０を作動させて、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、後述する非制動位置から、一体に一方向に磁石２６の各々の１／４ピッチだけ回動させて制動位置に位置付ける（図２参照）。これにより、可動支持筒２２における強磁性部材２７の各々の対向面２７ａは、外周壁１２の、対応する強磁性部材２８の内側対向面２８ａに面するよう位置付けられる。その結果、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と制動ドラム７との間に、それぞれ外周壁１２の強磁性部材２８の各々を介して磁気回路が形成されるので、制動ドラム７に対する制動が作動させられる（図２参照）。
【００２５】
制動を解除させて制動をＯＦＦに切り換える場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、上記制動位置から、逆方向に磁石２６の各々の１／４ピッチだけ回動させて非制動位置に位置付ける（図９参照）。これにより、可動支持筒２２における磁石２６の各々は、外周壁１２の、対応する強磁性部材２８に面して位置付けられ、また可動支持筒２２における強磁性部材２７の各々は、外周壁１２の、対応する、強磁性部材２８の各々を周方向に仕切る一部、に面して位置付けられる。その結果、図９に示すように、磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟む一対の強磁性部材２７の各々と磁石２６の各々に面する外周壁１２の強磁性部材２８の各々との間、及び可動支持筒２２において周方向に磁石２６の各々を介在することなく相互に対向する強磁性部材２７の各々とそれらの間の可動支持筒２２の周方向の一部の各々に面して位置する外周壁１２の強磁性部材２８の各々との間に、磁気回路が形成され、制動ドラム７との間は磁気的に遮断されるので、制動ドラム７に対する制動は解除される。上記説明から明らかなように、図８に示す渦電流式減速装置は、図１〜図５を参照して説明した先の実施形態よりも構成が簡単で低コストで製造可能であり、しかも、同実施形態と実質上同じ特徴を有する構成を備えているので、実質上同一の作用効果が達成される。ただし、先の実施形態の方が使用される磁石２６の数が多いので、得られる制動力は先の実施形態の方が強力であるといえる。
【００２６】
図１０及び図１１には、主として図８及び図９を参照して説明した渦電流式減速装置の他の実施形態が示されている。この実施形態において、ケース１０の内周壁１４は先の実施形態と同様に非磁性体から構成されている。そして内周壁１４には、磁石２６の各々と同じピッチで周方向に間隔をおいて磁石２６の各々と同数の強磁性部材３９が配設されている。強磁性部材３９の各々の周方向長さは、磁石２６の周方向長さと同一またはそれ以上に規定されている。その他の構成は、図８及び図９を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態と実質上同一であり、説明は省略する。
【００２７】
制動をＯＮ−ＯＦＦする場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、磁石２６の各々の１／４ピッチだけ正逆回動させることにより制動位置と非制動位置とに選択的に位置付ける。図１０に示す制動ＯＮの状態においては、先に述べたと同様に、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と制動ドラム７との間に、それぞれ外周壁１２の強磁性部材２８の各々を介して磁気回路が形成されるので、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。この制動状態で、強磁性部材３９の各々は、磁石２６の各々の周方向の一方側に配置されている強磁性部材２７の各々に面して相対的に位置付けられるよう配置されているので、上記磁気回路の形成を妨げることはない。制動ＯＦＦの状態においては、図１１に示すように、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々は、先に述べた図９に示す位置と実質上同じ位置に位置付けられる。また強磁性部材３９の各々は、磁石２６の各々に面して相対的に位置付けられる。その結果、図１１に示すように、磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟む一対の強磁性部材２７の各々と磁石２６の各々に面する外周壁１２の強磁性部材２８の各々との間に磁気回路が形成されることに加えて、更に、磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟む一対の強磁性部材２７の各々と磁石２６の各々に面する内周壁１４の強磁性部材３９の各々との間にも磁気回路が形成されるので、非制動時における磁束洩れを効果的に防止することができる。上記説明から明らかなように、図１０及び図１１に示す渦電流式減速装置は、図８及び図９を参照して説明した先の実施形態と同様に、図１〜図５を参照して説明した先の実施形態と実質上同じ特徴を有する構成を備えているので、実質上同一の作用効果が達成される。
【００２８】
図１２及び図１３には、主として図８及び図９を参照して説明した渦電流式減速装置の更に他の実施形態が示されている。この実施形態において、外周壁１２には、先の実施形態と相違する形態で、周方向に間隔をおいて複数の強磁性部材４０が配設されている。強磁性部材４０の各々は、可動支持筒２２においてそれぞれ磁石２６を介さないで周方向に間隔をおいて対向する強磁性部材２７の各々に対応してその一方から他方にわたって周方向に延在するよう配設される（図１２参照）。強磁性部材４０の各々は、上記強磁性部材２７の各々の対向面２７ａに面する内側対向面４０ａと、制動ドラム７の内周面に面する外側対向面４０ｂとを備えている。可動支持筒２２における磁石２６及び強磁性部材２７の各々の形態は、図８及び図９を参照して説明した先の実施形態と実質上同一である。外周壁１２の強磁性部材４０の周方向長さは、磁石２６の各々間の周方向間隔（周方向長さ）に相当する。なおここでの周方向長さも、先に述べたと同様に、可動支持筒２２の外周面、外周壁１２の内周面における長さを意味するものである。磁石２６の各々は、相互に周方向に間隔をおいて対向する磁極面の極性が同極（Ｎ−Ｎ及びＳ−Ｓ）となるように配列されている。その他の構成は図８及び図９を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態と実質上同一であり、説明は省略する。
【００２９】
制動をＯＮ−ＯＦＦする場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、磁石２６の各々の半ピッチだけ正逆回動させることにより制動位置と非制動位置とに選択的に位置付ける。図１２に示す制動ＯＮの状態においては、強磁性部材４０の各々の内側対向面４０ａは、可動支持筒２２においてそれぞれ磁石２６を介さないで周方向に間隔をおいて対向する強磁性部材２７の各々の対向面２７ａに面してその一方から他方にわたって周方向に延在するよう相対的に位置付けられる（図１２参照）。この制動状態において、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟んで位置する一対の強磁性部材２７の各々と、一対の強磁性部材２７の各々に対向する外周壁１２の強磁性部材４０の各々における周方向の端部と、制動ドラム７との間に磁気回路がそれぞれ独立して形成されるので、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。制動ＯＦＦの状態においては、図１３に示すように、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟む一対の強磁性部材２７の各々と、外周壁１２の強磁性部材４０の各々とが周方向の同位置において相互に対向するよう位置付けられる（図１３参照）。その結果、磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟む一対の強磁性部材２７の各々と、これらに対向する強磁性部材４０の各々との間に磁気回路が形成されるので、制動ドラム７との間は磁気的に遮断され、制動ドラム７に対する制動が解除される。上記説明から明らかなように、図１２及び図１３に示す渦電流式減速装置は、図８及び図９を参照して説明した先の実施形態と同様に、図１〜図５を参照して説明した先の実施形態と実質上同じ特徴を有する構成を備えているので、実質上同一の作用効果が達成される。
【００３０】
図１４及び図１５には、図１２及び図１３を参照して説明した渦電流式減速装置の更に他の実施形態が示されている。この実施形態は、図１２及び図１３を参照して説明した渦電流式減速装置における、可動支持筒２２の強磁性部材２７の各々を周方向に一体に連続させたような形態をなし、その他の構成は実質上同一である。可動支持筒２２の外周面には、周方向両端に磁極面を有する複数の磁石２６が周方向に等間隔をおいて配設されている。可動支持筒２２の外周面にはまた、複数の強磁性部材４２が、磁石２６の各々間に各磁極面に密着して配設されている。したがって磁石２６の各々は強磁性部材４２の各々によって相互に周方向に仕切られている。磁石２６及び強磁性部材４２の各々の肉厚はそれぞれ実質上同一に規定され、可動支持筒２２の外周面の全周を覆うよう配設されている（各々の外周面はほぼ同一面上に位置付けられている）。強磁性部材４２の各々は、外周壁１２の内周面に近接して面する対向面４２ａを有している。外周壁１２の強磁性部材４０の各々は、可動支持筒２２の強磁性部材４２の各々に対し、周方向長さが短く規定されると共に各々の周方向中央部に配置されかつ各々の外周面である対向面４２ａに面する内側対向面４０ａと、制動ドラム７の内周面に面する外側対向面４０ａとを有している（図１４参照）。
【００３１】
制動をＯＮ−ＯＦＦする場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、磁石２６の各々の半ピッチだけ正逆回動させることにより制動位置と非制動位置とに選択的に位置付ける。図１４に示す制動ＯＮの状態においては、外周壁１２の強磁性部材４０の各々は、可動支持筒２２の強磁性部材４２の各々に対し、周方向中央部に位置付けられる。強磁性部材４０の各々の内側対向面４０ａは強磁性部材４２の各々の対向面４２ａに面して位置付けられる。可動支持筒２２における磁石２６の各々は、外周壁１２の、強磁性部材４０の各々を周方向に仕切る一部の周方向中央部に位置付けられる。この制動状態において、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟んで位置する強磁性部材４２の各々における周方向の端部と、強磁性部材４２の各々に対向する外周壁１２の強磁性部材４０の各々における周方向の端部と、制動ドラム７との間に磁気回路がそれぞれ独立して形成されるので、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。制動ＯＦＦの状態においては、図１５に示すように、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟んで位置する強磁性部材４２の各々における周方向の端部と、外周壁１２の強磁性部材４０の各々とが相互に対向するよう位置付けられ、それらの間に磁気回路が相互に独立して形成されるので、制動ドラム７との間は磁気的に遮断され、制動ドラム７に対する制動が解除される。上記説明から明らかなように、図１４及び図１５に示す渦電流式減速装置は、図８及び図９を参照して説明した先の実施形態と同様に、図１〜図５を参照して説明した先の実施形態と実質上同じ特徴を有する構成を備えているので、実質上同一の作用効果が達成される。
【００３２】
図１〜図１５に示す渦電流式減速装置において、制動と非制動との切換は、ケース１０内に配置された可動支持筒２２を周方向に正逆回動させることにより、制動と非制動との切換を行なうよう構成されているが、これに代えて、磁石２６の支持筒を後述するエアシリンダ機構７０により軸方向に往復移動させることにより行なうよう構成する他の実施形態もある。図１６を参照して、制動ドラム７の内側（環状空間の内側）には、中空円環状のケース５０が同軸に配設されている。図示しないミッションケースに装着されたケース５０は、全体がほぼ円筒形状をなす外周壁５２と、外周壁５２よりも小径の内周壁５４と、外周壁５２及び内周壁５４の軸方向両端においてそれらを連結するように配設された円環状の端壁５６及び５８とから構成されている。ケース５０の軸方向のほぼ半分は制動ドラム７の内側に配置されている。
【００３３】
ケース５０における外周壁５２の、制動ドラム７の軸方向の外側に位置付けられた軸方向の一部分である外側部分５２ａと、外側部分５２ａの軸方向の一端から半径方向内側に延びる端壁５６と、端壁５６の半径方向内端から軸方向の他端に向かって制動ドラム７の内側に延びる内周壁５４とは、縦断面において、水平方向に向けられたほぼチャンネル形状（外周壁５２の外側部分５２ａよりも内周壁５４の方がほぼ倍ほど長いので長さ違いのチャンネル形状）をなすよう、例えばアルミニウムなどの非磁性体から一体に形成されている。また、外周壁５２の、制動ドラム７の内側において制動ドラム７の内周面に近接して位置付けられた内側近接部分５２ｂを含む軸方向の他の部分と、該他の部分の軸方向の一端から半径方向内側に延びる端壁５８とは、縦断面がほぼ逆Ｌ形状をなすよう、例えばアルミニウムなどの非磁性体から一体に形成されている。ケース５０はこれら二つの環状部材から構成されている。外周壁５２の外側部分５２ａは、内側近接部分５２ｂを含む他の部分よりも肉厚に形成されている。外周壁５２の、内側近接部分５２ｂを含む他の部分の軸方向の他端であって、制動ドラム７の開放端に対し軸方向の外側において近接した他端には、半径方向外方に延びる環状のフランジ部５２ｃが形成されている。ケース５０における内周壁５４の、制動ドラム７の内側に位置する軸方向の他端には、半径方向内方に延びる環状のフランジ部５２ｄが形成されている。ケース５０を構成する上記二つの環状部材は、複数のボルト５２ｅ及び５２ｆにより、上記フランジ部５２ｃ及び５２ｄの各々を介して一体に結合されている。ケース５０の円環状の中空部は、図１６に示すように縦断面がほぼ矩形状をなしている。
【００３４】
ケース５０の中空部内には、例えばアルミニウムなどの非磁性体からなる支持筒６０が軸方向移動可能に支持されている。円筒形状をなす支持筒６０の外周部には、複数の磁石２６及び強磁性部材２７が、図１〜図５を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態（したがって図８及び図９を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態）と実質上同一の形態で配設されている。ケース５０の外周壁５２、更に具体的には外周壁５２ｂ（制動ドラム７の内周面に近接して位置付けられた上記内側近接部分５２ｂ）の一部には、複数の強磁性部材２８が、支持筒６０の磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々に対し、上記各実施形態と実質上同一の形態で配設されている。
【００３５】
ケース５０には、支持筒６０を軸方向に往復移動させて制動と非制動との切換を行なうアクチュエータであるエアシリンダ機構７０が付設されている。エアシリンダ機構７０は、ケース５０の端壁５６の外側に装着されたシリンダ７２と、シリンダ７２内に摺動自在に収容されたピストン７４と、ピストン７４と支持筒６０とを連結するピストンロッド７６とを備えている。ピストンロッド７６は、端壁５６を貫通してピストン７４からケース５０の中空部内に延びるよう配設されている。
【００３６】
シリンダ７２内はピストン７４により二つの室に区画され、一方の室（図１６において左側の室）に、圧力エア供給源である図示しないエアタンクから圧力エアが供給されると、ピストン７４及びピストンロッド７６を介して支持筒６０及び磁石２６の各々が一体に図１６において右方に移動させられ、磁石２６の各々における磁極面の各々が対応する強磁性部材２８の周方向の対向面と近接して対向する、制動位置に位置付けられる。またこの制動状態において、シリンダ７２内の他方の室（図１６において右側の室）に図示しないエアタンクから圧力エアが供給されると、ピストン７４及びピストンロッド７６を介して支持筒６０及び磁石２６の各々が一体に図１６において左方に移動させられ、磁石２６の各々における磁極面の各々が、対応する強磁性部材２８から退避する、非制動位置に位置付けられる。なお、エアシリンダ機構７０は周方向に等間隔をおいて複数個、例えば３個配設されることが好ましい。
【００３７】
以上のように構成された渦電流式減速装置を作動させて、制動ＯＮとする場合には、エアシリンダ機構７０を作動させて支持筒６０及び磁石２６の各々を制動位置に位置付ける（図１６において実線で示す位置参照）。制動ドラム７の内側において、支持筒６０における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々はケース５０の外周壁５２ｂにおける強磁性部材２８の各々に対し、図２及び図３に示す相対位置と実質上同一の相対位置に位置付けられ、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。制動をＯＦＦに切り換える場合には、エアシリンダ機構７０を作動させて支持筒６０、磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を非制動位置に位置付ける（図１６において２点鎖線で示される位置参照）。磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々は、支持筒６０と共に制動ドラム７の内側から軸方向に退避させられ、ケース５０の外周壁５２ａ（制動ドラム７の外側に位置付けられた上記外側部分５２ａ）に包囲された位置に位置付けられる。その結果、磁石２６の各々は、制動ドラム７に対し磁気を及ぼさなくなり、制動が完全に解除される。上記説明から明らかなように、図１６に示す渦電流式減速装置は、図１〜図５を参照して説明した先の実施形態と実質上同じ特徴を有する構成を備えているので、実質上同一の作用効果が達成される。なお上記したように、磁石２６の可動支持筒６０をエアシリンダ機構７０により軸方向に往復移動させることにより制動と非制動との切換を行なう構成は、図１２及び図１３に示す実施形態及び図１４及び図１５に示す実施形態においても適用可能である。
【００３８】
なお、ケース５０は実施形態に示すように、その全体を非磁性体により形成することが磁気洩れを防止する観点では最も好ましいが、少なくとも、制動ドラム７の内側（その近傍も含む）において磁石２６の各々に臨む部分（換言すれば、覆う部分もしくは比較的接近した部分）を非磁性体により構成する実施形態も可能である。具体的には、上記実施形態において、少なくも、外周壁５２ａ、それに続く端壁５８及び内周壁５４における、制動ドラム７の内側に位置する部分を非磁性体により構成する実施形態を挙げることができる。この実施形態によっても、磁気洩れを防止することは十分可能である。更にはまた、ケース５０の、少なくとも、制動ドラム７の内側に配置された上記外周壁５２ｂ及びそれに続く端壁５８を非磁性体により構成することにより同様な効果を得ることは十分可能である。この実施形態においては、内周壁５４が強磁性体により構成される場合を含んでいるが、支持筒６０の肉厚を十分厚く形成することにより、磁気洩れを十分確実に防止することができる。またいずれの実施形態においても、ケース５０の、制動ドラム７の内側（その近傍も含む）において磁石２６の各々に臨む部分以外の部分（上記実施形態においては、外周壁５２ａ、それに続く端壁５６、内周壁５４の制動ドラム７の内側に位置する部分）を強磁性体により形成しても、磁気洩れを防ぐことは十分可能である。したがって、本発明においては、上記ケース５０の、少なくとも、制動ドラム７の内側に配置された上記外周壁５２ｂ及びそれに続く端壁５８を非磁性体により構成することにより、磁気洩れを効果的に防止し、その結果、制動時においては制動トルクの増大に寄与し、非制動実施形態においては制動ドラム７における引きずりトルクの発生を確実に防止するものである。
【００３９】
以上、本発明を実施形態に基づいて添付図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、更に他の種々の変形あるいは修正が可能である。例えば、図８及び図９に示す実施形態、図１０及び図１１に示す実施形態において、磁石２６の各々は、相互に周方向に間隔をおいて対向する磁極面の極性が異極（Ｎ−Ｓ）となるように配列されているが、同極（Ｎ−Ｎ及びＳ−Ｓ）となるように配列する実施形態も成立する。また、上記実施形態においては、磁石２６の各々は永久磁石により形成されているが、これに代えて電磁石を使用する実施形態もある（図１０及び図１１に示す実施形態は除く）。電磁石は周知のとおりコイルと鉄心の組合せ体であるため、電磁石を上記実施形態において磁石２６に置き換えて使用する場合には、電磁石の各々は上記した制動位置に常時固定され、制動（ＯＮ）と非制動（ＯＦＦ）との切り換えは、電磁石の各々を励磁するか又は非励磁とするか、により行なわれる。したがって磁石２６の各々を電磁石に置き換えて使用する実施形態においては、支持筒は全て固定され、支持筒を正逆回動させるためのエアシリンダ機構３０あるいは支持筒を軸方向に往復移動させるためのエアシリンダ機構７０は不要となる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明による渦電流式減速装置によれば、磁石側と制動ドラムとの間のエアギャップを少なくすることを可能にし、その結果、制動トルクを増大させることができる。また、磁石と制動ドラムとの間に形成される磁束の流路の距離を短縮することを可能にし、その結果、制動トルクを増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による渦電流式減速装置の実施形態の要部を示す縦断面図。
【図２】図１に示す渦電流式減速装置の制動状態を示す要部横断面図。
【図３】図２に示すケースの内部の一部を展開して概略的に示す上面図。
【図４】図１に示す渦電流式減速装置の非制動状態を示す要部横断面図。
【図５】図４に示すケースの内部の一部を展開して概略的に示す上面図。
【図６】本発明による渦電流式減速装置の他の実施形態の要部を示す横断面図であって、制動状態を示す図。
【図７】図６に示す渦電流式減速装置の一部を省略して示す斜視概略図。
【図８】本発明による渦電流式減速装置の更に他の実施形態の要部を示す縦断面図。
【図９】図８に示す渦電流式減速装置の非制動状態を示す要部横断面図。
【図１０】本発明による渦電流式減速装置の更に他の実施形態の要部を示す横断面図であって、制動状態を示す図。
【図１１】図１０に示す渦電流式減速装置の非制動状態を示す要部横断面図。
【図１２】本発明による渦電流式減速装置の更に他の実施形態の要部を示す横断面図であって、制動状態を示す図。
【図１３】図１２に示す渦電流式減速装置の非制動状態を示す要部横断面図。
【図１４】本発明による渦電流式減速装置の更に他の実施形態の要部を示す横断面図であって、制動状態を示す図。
【図１５】図１４に示す渦電流式減速装置の非制動状態を示す要部横断面図。
【図１６】本発明による渦電流式減速装置の更に他の実施形態の要部を示す縦断面図。
【符号の説明】
７ 制動ドラム
１０、５０ ケース
１２、５２（５２ａ、５２ｂ） 外周壁
２０ 静止支持筒
２２ 可動支持筒
２６ 磁石
２７、２８、３９、４０、４２ 強磁性部材
３０ エアシリンダ機構
６０ 支持筒
７０ エアシリンダ機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両、特にトラック等の大型車両のメインブレーキであるフットブレーキを補助するのに適用される渦電流式減速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人であるいすゞ自動車株式会社が先に開発し、そして同社から出願された特願平１０−１０５８４６号明細書に開示された渦電流式減速装置は、回転軸に連結された制動ドラムと、制動ドラムの内側に同軸に配設された環状のケースとを備えている。ケースは、制動ドラムの内周面に近接した、非磁性体からなる外周壁を備えている。この外周壁は薄板から形成されている。ケース内には静止支持筒及び可動支持筒が軸方向に並列して配設されている。静止支持筒はケースの内周壁に固定され、可動支持筒はケースの内周壁に正逆回動可能に支持されている。支持筒の各々は非磁性体から形成されている。支持筒の各々には、周方向に間隔おいて複数の永久磁石が配設されている。永久磁石の各々は、周方向両端に磁極面を有すると共に支持筒の各々間で並列されるよう配設されている。支持筒の各々にはまた、磁石の各々に対し、一端が各磁極面にそれぞれ密着しかつ他端が外周壁を介して制動ドラムの内周面に面する対向面を規定すると共に支持筒の各々間で並列されるように一対の強磁性部材が配設されている。強磁性部材の各々は、永久磁石の各々における磁極面の各々から半径方向外側に延び出すよう配設されている。ケースには、可動支持筒を正逆回動させて制動と非制動との切換を行なうアクチュエータが備えられている。
【０００３】
また本出願人であるいすゞ自動車株式会社が先に開発し、そして同社から出願された他の出願である特願平１０−１０６９６３号明細書に開示された渦電流式減速装置は、回転軸に連結された制動ドラムと、制動ドラムの内側に同軸に配設された環状のケースとを備えている。ケースは、制動ドラムの内周面に近接した、非磁性体からなる外周壁を備えている。ケース内には非磁性体からなる支持筒が軸方向移動可能に支持されている。支持筒には周方向に間隔おいて複数の永久磁石が支持されている。永久磁石の各々は、周方向両端に磁極面を有している。ケースの上記外周壁には、永久磁石の各々に対し、各磁極面との間にそれぞれ対向面が形成されるよう、一対の強磁性部材が半径方向内側に延び出すように一体に配設されている。強磁性部材の各々は、制動ドラムの内周面に面する一つの対向面を有するよう外周壁に配設されている。支持筒は、アクチュエータによって、永久磁石の各々における磁極面の各々が対応する強磁性部材の対向面と対向する制動位置と、対応する強磁性部材から退避する非制動位置とに軸方向に往復移動させられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特願平１０−１０５８４６号明細書に開示された渦電流式減速装置においては、強磁性部材の各々の対向面は、薄板からなる外周壁を介して制動ドラムの内周面に面する（対向する）よう構成されているので、上記外周壁が、該対向面の各々と制動ドラムの内周面との間に形成される磁束の流路におけるエアギャップとなって磁力を低下させ、したがって制動トルクを低下させる。また、強磁性部材の各々は、永久磁石の各々における磁極面の各々から半径方向外側に延び出すよう、支持筒の各々に配設されているので、永久磁石の各々における磁極面の各々と制動ドラムの内周面との間の磁束の流路の距離が比較的長くなる。その結果、磁力を低下させ、したがって制動トルクを低下させる。なお同明細書には、支持筒の各々において、永久磁石の各々及び強磁性部材の各々を対応する支持筒内に鋳込むよう構成する技術も開示されている。静止支持筒においてはケースの一方の端壁とも一体化されている。強磁性部材の各々の、制動ドラムの内周面に面する対向面のみが支持筒の各々の外周面において露呈されている。そして支持筒の各々の相互に隣接する外周部の側縁部間、及びケースの一方の端壁とそれに隣接する可動支持筒の外周部の側縁部間にはダストシールが配設されている。この技術によれば、上記したエアギャップの問題は解消されるが、ダストシールを設ける必要があるので、長期の使用によりダストシールが劣化してダストがケース内に侵入するおそれがある。
【０００５】
他方、特願平１０−１０６９６３号明細書に開示された渦電流式減速装置においては、強磁性部材の各々がケースの外周壁から半径方向内側に延び出すように一体に配設されているので、強磁性部材と一体型のケースの製造が困難となる。また永久磁石の各々における磁極面の各々と制動ドラムの内周面との間の磁束の流路の距離が比較的長くなるので、磁力を低下させ、したがって制動トルクを低下させる。
【０００６】
本発明は上記事実に基づいてなされたものであり、その目的は、磁石側と制動ドラムとの間のエアギャップを少なくすることを可能にし、その結果、制動トルクを増大させることができる、新規な渦電流式減速装置を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、磁石と制動ドラムとの間に形成される磁束の流路の距離を短縮することを可能にし、その結果、制動トルクを増大させることができる、新規な渦電流式減速装置を提供することである。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、製造及び組立が容易である、新規な渦電流式減速装置を提供することである。
【０００９】
本発明のその他の目的及び特徴は、本発明に従って構成された渦電流式減速装置の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する後の記載から明らかになるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一局面によると、制動ドラムと、制動ドラムの内周面に近接した外周壁を含むケースと、ケース内に支持された非磁性体からなる支持筒と、支持筒に周方向に間隔をおいて配設されかつ周方向両端に磁極面を有する複数の磁石と、磁石の各々に対し、各磁極面にそれぞれ密着してかつ上記外周壁の内周面に面する対向面を有するよう支持筒に配設された一対の強磁性部材と、支持筒の強磁性部材の各々に対応して上記外周壁に配設された強磁性部材とを備え、上記外周壁の強磁性部材の各々は、支持筒の強磁性部材の各々の対向面に面する内側対向面と、制動ドラムの内周面に面する外側対向面とを有し、ケースは非磁性体からなる内周壁を有し、磁石の各々は永久磁石から構成され、内周壁には磁石の各々と同じピッチで周方向に間隔をおいて磁石の各々と同数の強磁性部材が配設され、該強磁性部材の各々の周方向長さは磁石の周方向長さと同一以上に規定され、支持筒はケースに正逆回動可能に支持され、支持筒を正逆回動させて制動と非制動との切換を行なうアクチュエータを備えている、
ことを特徴とする渦電流式減速装置が提供される。
【００１２】
本発明の更に他の局面によれば、制動ドラムと、制動ドラムの内周面に近接した外周壁を含むケースと、ケース内に支持された非磁性体からなる支持筒と、支持筒に周方向に間隔をおいて配設されかつ周方向両端に磁極面を有する複数の磁石と、磁石の各々に対し、各磁極面にそれぞれ密着してかつ上記外周壁の内周面に面する対向面を有するよう支持筒に配設された一対の強磁性部材と、上記外周壁に周方向に間隔をおいて配設された複数の強磁性部材とを備え、上記外周壁の強磁性部材の各々は、支持筒においてそれぞれ磁石を介さないで周方向に間隔をおいて対向する強磁性部材の各々に対応してその一方から他方にわたって周方向に延在するよう配設されると共に該強磁性部材の各々の対向面に面する内側対向面と、制動ドラムの内周面に面する外側対向面とを有する、
ことを特徴とする渦電流式減速装置、が提供される。
【００１３】
本発明の更に他の局面によれば、制動ドラムと、制動ドラムの内周面に近接した外周壁を含むケースと、ケース内に支持された非磁性体からなる支持筒と、支持筒の外周面に等間隔をおいて配設されかつ周方向両端に磁極面を有する複数の磁石と、磁石の各々間に各磁極面に密着して配設された強磁性部材と、上記外周壁に周方向に等間隔をおいて配設された、支持筒の強磁性部材と同数の強磁性部材とを備え、上記外周壁の強磁性部材の各々は、支持筒の強磁性部材の各々に対し、周方向長さが短く規定されると共に各々の周方向中央部に配置されかつ各々の外周面に面する内側対向面と、制動ドラムの内周面に面する外側対向面とを有する、
ことを特徴とする渦電流式減速装置、が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施形態を添付図面を参照して更に詳細に説明する。なお、図１〜図１６において実質上同一部分は同一符号で示されている。図１を参照して、図示しないトラックにおけるトランスミッションの出力軸（回転軸）２には、半径方向外方に延びるフランジ部４が取り付けられている。フランジ部４には、パーキングブレーキ用の制動ドラム６と、渦電流式減速装置用のロータである制動ドラム７とが複数のボルト８により共締めされている。以上の構成により制動ドラム７は出力軸２に連結される。制動ドラム７は鉄などの透磁率の大なる強磁性体から形成されている。制動ドラム７の半径方向外側及び軸方向の外側には複数の冷却フィン９が一体に設けられている。制動ドラム７の内側（環状空間の内側）には、中空円環状のケース１０が同軸に配設されている。ケース１０はそのほぼ全体が制動ドラム７の内側に配置されている。図示しないミッションケースに装着されたケース１０は、全体がほぼ円筒形状をなす外周壁１２と、外周壁１２よりも小径の内周壁１４と、外周壁１２及び内周壁１４の軸方向両端においてそれらを連結するように配設された円環状の端壁１６及び１８とから構成されている。外周壁１２は図１に示すように制動ドラム７の内側に配置されかつ制動ドラム７の内周面に近接して配置されている。外周壁１２と端壁１６、内周壁１４と端壁１８は、それぞれ一体に形成され、これら二つの構成部材は複数のボルトにより結合されている。ケース１０は、後述する強磁性部材２８の各々を除き、全体が例えばアルミニウムなどの非磁性体から構成されている。ケース１０の円環状の中空部は、図１に示すように縦断面がほぼ矩形状をなしている。
【００１５】
ケース１０内の内周壁１４には、それぞれ非磁性体からなる静止支持筒２０と可動支持筒２２とが軸方向に並列して支持されている。静止支持筒２０は端壁１８及び内周壁１４に固定され、可動支持筒２２は内周壁１４に一対のベアリング２４を介して正逆回動可能に支持されている。図１と共に図２を参照して、円筒形状をなす静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々の外周部には、周方向に等間隔をおいて複数の磁石２６が鋳込まれる形態で一体に配設されている。磁石２６の各々は、ほぼ直方体形状をなす永久磁石から構成され、それぞれ周方向両端に磁極面を有している。磁石２６の各々は、相互に周方向に間隔をおいて対向する磁極面の極性が異極（Ｎ−Ｓ）となるように配列されている。静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々にはまた、磁石２６の各々に対し、一対の強磁性部材２７が鋳込まれる形態で一体に配設されている。各対における強磁性部材２７の各々の周方向の一端は、対応する磁石２６の磁極面に密着して位置付けられ、各々の周方向の他端は、半径方向外側に向かうにしたがって相互に周方向に離れてゆく傾斜面を有している。したがって強磁性部材２７の各々は、制動ドラム７の軸方向から見てほぼ逆台形状をなしている。強磁性部材２７の各々は、制動ドラム７の内周面に近接して配置された上記外周壁１２の内周面に面する対向面２７ａを有し、各々の対向面２７ａのみが、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々の外周面から露呈される形態で該支持筒２０及び２２に一体に成形されている。対向面２７ａの各々は静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々の外周面と実質上同一面上に位置付けられている。静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々はそれぞれに配設された強磁性部材２７の各々よりも厚い肉厚を有している。磁石２６の各々及び強磁性部材２８の各々は、静止支持筒２０及び可動支持筒２２間で並列しうるよう（隣接しうるよう）配設されている（換言すれば、互いに同じ形態で配列されている）。静止支持筒２０及び可動支持筒２２間で並列された磁石２６同士は相互に同極となる。
【００１６】
ケース１０の外周壁１２には、周方向に間隔をおいて複数の強磁性部材２８が一体に配設されている。強磁性部材２８の各々は外周壁１２の一部により周方向に仕切られている。強磁性部材２８の各々は、静止支持筒２０及び可動支持筒２２間で並列される強磁性部材２７の各々に対応してその一方（静止支持筒２０の強磁性部材２７）から他方（可動支持筒２２の強磁性部材２７）にわたって軸方向に延在するよう外周壁１２に配設されている。したがって、外周壁１２の強磁性部材２８の各々は、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々間で並列される強磁性部材２７の各々の対向面２７ａにほぼ全面的に面する（対向する）内側対向面２８ａと、制動ドラム７の内周面に面する外側対向面２８ｂとを有している。強磁性部材２８の各々の内側対向面２８ａは外周壁１２の内周面と実質上同一面上に位置付けられ、また各々の外側対向面２８ｂは外周壁１２の外周面と実質上同一面上に位置付けられている。したがって、外周壁１２の、強磁性部材２８の各々が一体に配設された部分は、強磁性部材２８の各々を含めて肉厚がその全周にわたって実質上一定に形成される。図示の実施形態においては、外周壁１２における強磁性部材２８の各々、強磁性部材２８の各々を周方向に仕切る外周壁１２の一部の各々、静止支持筒２０及び可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々の周方向長さは、それぞれ実質上同一に規定されている。なお、この場合の周方向長さとは、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の外周面、外周壁１２の内周面におけるそれぞれの長さを意味するものとする。
【００１７】
ケース１０には、可動支持筒２２を静止支持筒２０に対して正逆回動させて制動と非制動との切換を行なうアクチュエータであるエアシリンダ機構３０が付設されている。図１に示すように、エアシリンダ機構３０は、ケース１０の端壁１６を共有するシリンダ３２と、シリンダ３２内に摺動自在に収容されたピストン３４と、ピストン３４に連結されたピストンロッド３６と、ピストンロッド３６と可動支持筒２２とを図示しないユニバーサルジョイントを介して連結する連結アーム３８とを備えている。連結アーム３８は、端壁１６に、図において表裏方向に延在するよう形成されたスリットを貫通して、ピストンロッド３６の先端からケース１０の中空部内に延びるよう配設されている。エアシリンダ機構３０の軸線は、可動支持筒２２の接線方向と一致するよう配置される。エアシリンダ機構３０は、周方向に等間隔をおいて複数個、例えば２個配置されることが好ましい。
【００１８】
シリンダ３２内はピストン３４により二つの室に区画され、一方の室に、圧力エア供給源である図示しないエアタンクから圧力エアが供給されると、ピストン３４、ピストンロッド３６及び連結アーム３８を介して可動支持筒２２、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々が一体に一方向に、後述する非制動位置から磁石２６の各々における半ピッチだけ回動させられる。可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々は制動位置に位置付けられる（図２及び図３参照）。この制動状態において、シリンダ３２内の他方の室に圧力エアが供給されると、ピストン３４、ピストンロッド３６及び連結アーム３８を介して可動支持筒２２、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々が一体に、上記制動位置から逆方向に磁石２６の各々における半ピッチだけ回動させられる。可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々は非制動位置に位置付けられる（図４及び図５参照）。
【００１９】
以上のように構成された渦電流式減速装置を作動させて、走行中のトラックに制動（補助制動）を作用させる（制動ＯＮとする）場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を制動位置に位置付ける（図２及び図３参照）。これにより、可動支持筒２２における磁石２６の各々は、静止支持筒２０の磁石２６の各々の同極側と並列して位置付けられ（同極同士が隣接され）、また可動支持筒２２における強磁性部材２７の各々は、静止支持筒２０における強磁性部材２７の各々の同極側に並列して位置付けられる（同極同士が隣接される）。外周壁１２の強磁性部材２８の各々の内側対向面２８ａは、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々間で並列された強磁性部材２７の各々の対向面２７ａに面するよう相対的に位置付けられる。その結果、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と制動ドラム７との間、及び、静止支持筒２０における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と制動ドラム７との間に、それぞれ外周壁１２の強磁性部材２８の各々を介して磁気回路が形成されるので、それに対応して制動ドラム７に渦電流が発生し、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。
【００２０】
外周壁１２の強磁性部材２８の各々の外側対向面２８ｂと制動ドラム７の内周面との間には、薄板のような介在物が存在しないので、その間のエアギャップを上記従来装置に較べて少なくすることができる。その結果、制動トルクを増大させることが可能となる。外周壁１２側の強磁性部材２８の各々は、外周壁１２の一部としてその厚さ（肉厚）とほぼ同じ厚さ（半径方向寸法）で、外周壁１２に一体に成形されるよう構成されているので、強磁性部材２８の各々の厚さを外周壁１２の厚さと共に可能な限り薄くすることが可能である。その結果、磁石２６の磁極面の各々と制動ドラム７との間の磁束流路の距離を短縮することが可能となり、磁力の低下を防止することができ、結果として制動トルクを増大させることができる。また上記のように強磁性部材が、静止支持筒２０及び可動支持筒２２側の強磁性部材２７の各々と、外周壁１２側の強磁性部材２８の各々とに２分割されるよう構成されているので、強磁性部材２８の各々と一体型のケース１０の製造が容易となり、また装置の組立も容易となる。更にはまた、上記従来装置におけるようなダストシールを設ける必要がないので、長期にわたりケース内へのダストの侵入を防止することができる。更にはまた、使用される磁石２６の数が比較的多いので強力な制動トルクが得られ、特にトラック等の大型車両に有利である。
【００２１】
制動を解除させて非制動状態に切り換える（制動をＯＦＦに切り換える）場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を制動位置に位置付ける（図４及び図５参照）。これにより、可動支持筒２２における磁石２６の各々は、静止支持筒２０の磁石２６の各々における周方向の中間位置に位置付けられ、また可動支持筒２２における強磁性部材２７の各々は、静止支持筒２０における強磁性部材２７の各々の異極側に並列して位置付けられる（異極同士が隣接される）。その結果、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と、静止支持筒２０における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々との間に、外周壁１２の強磁性部材２８の各々を介して磁気回路が形成され、制動ドラム７との間は磁気的に遮断されるので、制動ドラム７に対する制動は解除される。
【００２２】
図１〜図５を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態においては、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々における磁石２６の各々は、相互に周方向に間隔をおいて対向する磁極面の極性が異極（Ｎ−Ｓ）となるように配列されているが、同極（Ｎ−Ｎ及びＳ−Ｓ）となるように配列する他の実施形態も成立する。図６及び図７にはこのような他の実施形態が示されている。図６に示すように、エアシリンダ機構３０を作動させて可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を制動位置に位置付けると、静止支持筒２０及び可動支持筒２２の各々においてそれぞれ同極同士が並列された磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と制動ドラム７との間に外周壁１２の強磁性部材２８の各々を介して磁気回路が形成され、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。磁気回路の各々は、周方向に対向する磁石２６の各々間で相互に独立して形成される。エアシリンダ機構３０を作動させて可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、磁石２６の各々の１ピッチだけ回動させて非制動位置に位置付けると、図７に示すように、可動支持筒２２の磁石２６及び強磁性部材２７の各々と、静止支持筒２０の磁石２６及び強磁性部材２７の各々とは相互に異極同士が並列して位置付けられる。その結果、可動支持筒２２と静止支持筒２０との間で相互に並列された磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と、外周壁１２の強磁性部材２８の各々との間で磁気回路が形成され、制動ドラム７との間は磁気的に遮断されるので、制動ドラム７に対する制動は解除される。図６及び図７に示す実施形態においては、上記したように、静止支持筒２０及び可動支持筒２２に配設された磁石２６の磁極面の向きが相違するのみで、その他の構成は図１〜図５を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態と実質上同一であるので、実質上同一の作用効果が達成される。
【００２３】
図８には、図１〜図５を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態において、ケース１０内に可動支持筒２２のみを配設し、静止支持筒２０を排除した形態の、渦電流式減速装置の他の実施形態が示されている。可動支持筒２２には、磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々が、上記実施形態と実質上同一の形態で配設されている（図２参照）。ケース１０の外周壁１２には、周方向に間隔をおいて複数の強磁性部材２８が一体に配設されている。強磁性部材２８の各々は外周壁１２の一部により周方向に仕切られている。強磁性部材２８の各々は、可動支持筒２２に配設された強磁性部材２７の各々に対応して外周壁１２に配設されている。したがって、外周壁１２の強磁性部材２８の各々は、可動支持筒２２に配設された強磁性部材２７の各々の対向面２７ａにほぼ全面的に面する内側対向面２８ａと、制動ドラム７の内周面に面する外側対向面２８ｂとを有している（図２参照）。その他の構成は上記実施形態と実質上同一であるので説明は省略する。
【００２４】
図８に示す渦電流式減速装置を作動させて制動を作動させる場合には、上記実施形態と同様にエアシリンダ機構３０を作動させて、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、後述する非制動位置から、一体に一方向に磁石２６の各々の１／４ピッチだけ回動させて制動位置に位置付ける（図２参照）。これにより、可動支持筒２２における強磁性部材２７の各々の対向面２７ａは、外周壁１２の、対応する強磁性部材２８の内側対向面２８ａに面するよう位置付けられる。その結果、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と制動ドラム７との間に、それぞれ外周壁１２の強磁性部材２８の各々を介して磁気回路が形成されるので、制動ドラム７に対する制動が作動させられる（図２参照）。
【００２５】
制動を解除させて制動をＯＦＦに切り換える場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、上記制動位置から、逆方向に磁石２６の各々の１／４ピッチだけ回動させて非制動位置に位置付ける（図９参照）。これにより、可動支持筒２２における磁石２６の各々は、外周壁１２の、対応する強磁性部材２８に面して位置付けられ、また可動支持筒２２における強磁性部材２７の各々は、外周壁１２の、対応する、強磁性部材２８の各々を周方向に仕切る一部、に面して位置付けられる。その結果、図９に示すように、磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟む一対の強磁性部材２７の各々と磁石２６の各々に面する外周壁１２の強磁性部材２８の各々との間、及び可動支持筒２２において周方向に磁石２６の各々を介在することなく相互に対向する強磁性部材２７の各々とそれらの間の可動支持筒２２の周方向の一部の各々に面して位置する外周壁１２の強磁性部材２８の各々との間に、磁気回路が形成され、制動ドラム７との間は磁気的に遮断されるので、制動ドラム７に対する制動は解除される。上記説明から明らかなように、図８に示す渦電流式減速装置は、図１〜図５を参照して説明した先の実施形態よりも構成が簡単で低コストで製造可能であり、しかも、同実施形態と実質上同じ特徴を有する構成を備えているので、実質上同一の作用効果が達成される。ただし、先の実施形態の方が使用される磁石２６の数が多いので、得られる制動力は先の実施形態の方が強力であるといえる。
【００２６】
図１０及び図１１には、主として図８及び図９を参照して説明した渦電流式減速装置の他の実施形態が示されている。この実施形態において、ケース１０の内周壁１４は先の実施形態と同様に非磁性体から構成されている。そして内周壁１４には、磁石２６の各々と同じピッチで周方向に間隔をおいて磁石２６の各々と同数の強磁性部材３９が配設されている。強磁性部材３９の各々の周方向長さは、磁石２６の周方向長さと同一またはそれ以上に規定されている。その他の構成は、図８及び図９を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態と実質上同一であり、説明は省略する。
【００２７】
制動をＯＮ−ＯＦＦする場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、磁石２６の各々の１／４ピッチだけ正逆回動させることにより制動位置と非制動位置とに選択的に位置付ける。図１０に示す制動ＯＮの状態においては、先に述べたと同様に、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々と制動ドラム７との間に、それぞれ外周壁１２の強磁性部材２８の各々を介して磁気回路が形成されるので、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。この制動状態で、強磁性部材３９の各々は、磁石２６の各々の周方向の一方側に配置されている強磁性部材２７の各々に面して相対的に位置付けられるよう配置されているので、上記磁気回路の形成を妨げることはない。制動ＯＦＦの状態においては、図１１に示すように、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々は、先に述べた図９に示す位置と実質上同じ位置に位置付けられる。また強磁性部材３９の各々は、磁石２６の各々に面して相対的に位置付けられる。その結果、図１１に示すように、磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟む一対の強磁性部材２７の各々と磁石２６の各々に面する外周壁１２の強磁性部材２８の各々との間に磁気回路が形成されることに加えて、更に、磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟む一対の強磁性部材２７の各々と磁石２６の各々に面する内周壁１４の強磁性部材３９の各々との間にも磁気回路が形成されるので、非制動時における磁束洩れを効果的に防止することができる。上記説明から明らかなように、図１０及び図１１に示す渦電流式減速装置は、図８及び図９を参照して説明した先の実施形態と同様に、図１〜図５を参照して説明した先の実施形態と実質上同じ特徴を有する構成を備えているので、実質上同一の作用効果が達成される。
【００２８】
図１２及び図１３には、主として図８及び図９を参照して説明した渦電流式減速装置の更に他の実施形態が示されている。この実施形態において、外周壁１２には、先の実施形態と相違する形態で、周方向に間隔をおいて複数の強磁性部材４０が配設されている。強磁性部材４０の各々は、可動支持筒２２においてそれぞれ磁石２６を介さないで周方向に間隔をおいて対向する強磁性部材２７の各々に対応してその一方から他方にわたって周方向に延在するよう配設される（図１２参照）。強磁性部材４０の各々は、上記強磁性部材２７の各々の対向面２７ａに面する内側対向面４０ａと、制動ドラム７の内周面に面する外側対向面４０ｂとを備えている。可動支持筒２２における磁石２６及び強磁性部材２７の各々の形態は、図８及び図９を参照して説明した先の実施形態と実質上同一である。外周壁１２の強磁性部材４０の周方向長さは、磁石２６の各々間の周方向間隔（周方向長さ）に相当する。なおここでの周方向長さも、先に述べたと同様に、可動支持筒２２の外周面、外周壁１２の内周面における長さを意味するものである。磁石２６の各々は、相互に周方向に間隔をおいて対向する磁極面の極性が同極（Ｎ−Ｎ及びＳ−Ｓ）となるように配列されている。その他の構成は図８及び図９を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態と実質上同一であり、説明は省略する。
【００２９】
制動をＯＮ−ＯＦＦする場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、磁石２６の各々の半ピッチだけ正逆回動させることにより制動位置と非制動位置とに選択的に位置付ける。図１２に示す制動ＯＮの状態においては、強磁性部材４０の各々の内側対向面４０ａは、可動支持筒２２においてそれぞれ磁石２６を介さないで周方向に間隔をおいて対向する強磁性部材２７の各々の対向面２７ａに面してその一方から他方にわたって周方向に延在するよう相対的に位置付けられる（図１２参照）。この制動状態において、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟んで位置する一対の強磁性部材２７の各々と、一対の強磁性部材２７の各々に対向する外周壁１２の強磁性部材４０の各々における周方向の端部と、制動ドラム７との間に磁気回路がそれぞれ独立して形成されるので、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。制動ＯＦＦの状態においては、図１３に示すように、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟む一対の強磁性部材２７の各々と、外周壁１２の強磁性部材４０の各々とが周方向の同位置において相互に対向するよう位置付けられる（図１３参照）。その結果、磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟む一対の強磁性部材２７の各々と、これらに対向する強磁性部材４０の各々との間に磁気回路が形成されるので、制動ドラム７との間は磁気的に遮断され、制動ドラム７に対する制動が解除される。上記説明から明らかなように、図１２及び図１３に示す渦電流式減速装置は、図８及び図９を参照して説明した先の実施形態と同様に、図１〜図５を参照して説明した先の実施形態と実質上同じ特徴を有する構成を備えているので、実質上同一の作用効果が達成される。
【００３０】
図１４及び図１５には、図１２及び図１３を参照して説明した渦電流式減速装置の更に他の実施形態が示されている。この実施形態は、図１２及び図１３を参照して説明した渦電流式減速装置における、可動支持筒２２の強磁性部材２７の各々を周方向に一体に連続させたような形態をなし、その他の構成は実質上同一である。可動支持筒２２の外周面には、周方向両端に磁極面を有する複数の磁石２６が周方向に等間隔をおいて配設されている。可動支持筒２２の外周面にはまた、複数の強磁性部材４２が、磁石２６の各々間に各磁極面に密着して配設されている。したがって磁石２６の各々は強磁性部材４２の各々によって相互に周方向に仕切られている。磁石２６及び強磁性部材４２の各々の肉厚はそれぞれ実質上同一に規定され、可動支持筒２２の外周面の全周を覆うよう配設されている（各々の外周面はほぼ同一面上に位置付けられている）。強磁性部材４２の各々は、外周壁１２の内周面に近接して面する対向面４２ａを有している。外周壁１２の強磁性部材４０の各々は、可動支持筒２２の強磁性部材４２の各々に対し、周方向長さが短く規定されると共に各々の周方向中央部に配置されかつ各々の外周面である対向面４２ａに面する内側対向面４０ａと、制動ドラム７の内周面に面する外側対向面４０ａとを有している（図１４参照）。
【００３１】
制動をＯＮ−ＯＦＦする場合には、エアシリンダ機構３０を作動させて、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を、磁石２６の各々の半ピッチだけ正逆回動させることにより制動位置と非制動位置とに選択的に位置付ける。図１４に示す制動ＯＮの状態においては、外周壁１２の強磁性部材４０の各々は、可動支持筒２２の強磁性部材４２の各々に対し、周方向中央部に位置付けられる。強磁性部材４０の各々の内側対向面４０ａは強磁性部材４２の各々の対向面４２ａに面して位置付けられる。可動支持筒２２における磁石２６の各々は、外周壁１２の、強磁性部材４０の各々を周方向に仕切る一部の周方向中央部に位置付けられる。この制動状態において、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟んで位置する強磁性部材４２の各々における周方向の端部と、強磁性部材４２の各々に対向する外周壁１２の強磁性部材４０の各々における周方向の端部と、制動ドラム７との間に磁気回路がそれぞれ独立して形成されるので、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。制動ＯＦＦの状態においては、図１５に示すように、可動支持筒２２における磁石２６の各々及び磁石２６の各々を周方向に挟んで位置する強磁性部材４２の各々における周方向の端部と、外周壁１２の強磁性部材４０の各々とが相互に対向するよう位置付けられ、それらの間に磁気回路が相互に独立して形成されるので、制動ドラム７との間は磁気的に遮断され、制動ドラム７に対する制動が解除される。上記説明から明らかなように、図１４及び図１５に示す渦電流式減速装置は、図８及び図９を参照して説明した先の実施形態と同様に、図１〜図５を参照して説明した先の実施形態と実質上同じ特徴を有する構成を備えているので、実質上同一の作用効果が達成される。
【００３２】
図１〜図１５に示す渦電流式減速装置において、制動と非制動との切換は、ケース１０内に配置された可動支持筒２２を周方向に正逆回動させることにより、制動と非制動との切換を行なうよう構成されているが、これに代えて、磁石２６の支持筒を後述するエアシリンダ機構７０により軸方向に往復移動させることにより行なうよう構成する他の実施形態もある。図１６を参照して、制動ドラム７の内側（環状空間の内側）には、中空円環状のケース５０が同軸に配設されている。図示しないミッションケースに装着されたケース５０は、全体がほぼ円筒形状をなす外周壁５２と、外周壁５２よりも小径の内周壁５４と、外周壁５２及び内周壁５４の軸方向両端においてそれらを連結するように配設された円環状の端壁５６及び５８とから構成されている。ケース５０の軸方向のほぼ半分は制動ドラム７の内側に配置されている。
【００３３】
ケース５０における外周壁５２の、制動ドラム７の軸方向の外側に位置付けられた軸方向の一部分である外側部分５２ａと、外側部分５２ａの軸方向の一端から半径方向内側に延びる端壁５６と、端壁５６の半径方向内端から軸方向の他端に向かって制動ドラム７の内側に延びる内周壁５４とは、縦断面において、水平方向に向けられたほぼチャンネル形状（外周壁５２の外側部分５２ａよりも内周壁５４の方がほぼ倍ほど長いので長さ違いのチャンネル形状）をなすよう、例えばアルミニウムなどの非磁性体から一体に形成されている。また、外周壁５２の、制動ドラム７の内側において制動ドラム７の内周面に近接して位置付けられた内側近接部分５２ｂを含む軸方向の他の部分と、該他の部分の軸方向の一端から半径方向内側に延びる端壁５８とは、縦断面がほぼ逆Ｌ形状をなすよう、例えばアルミニウムなどの非磁性体から一体に形成されている。ケース５０はこれら二つの環状部材から構成されている。外周壁５２の外側部分５２ａは、内側近接部分５２ｂを含む他の部分よりも肉厚に形成されている。外周壁５２の、内側近接部分５２ｂを含む他の部分の軸方向の他端であって、制動ドラム７の開放端に対し軸方向の外側において近接した他端には、半径方向外方に延びる環状のフランジ部５２ｃが形成されている。ケース５０における内周壁５４の、制動ドラム７の内側に位置する軸方向の他端には、半径方向内方に延びる環状のフランジ部５２ｄが形成されている。ケース５０を構成する上記二つの環状部材は、複数のボルト５２ｅ及び５２ｆにより、上記フランジ部５２ｃ及び５２ｄの各々を介して一体に結合されている。ケース５０の円環状の中空部は、図１６に示すように縦断面がほぼ矩形状をなしている。
【００３４】
ケース５０の中空部内には、例えばアルミニウムなどの非磁性体からなる支持筒６０が軸方向移動可能に支持されている。円筒形状をなす支持筒６０の外周部には、複数の磁石２６及び強磁性部材２７が、図１〜図５を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態（したがって図８及び図９を参照して説明した渦電流式減速装置の実施形態）と実質上同一の形態で配設されている。ケース５０の外周壁５２、更に具体的には外周壁５２ｂ（制動ドラム７の内周面に近接して位置付けられた上記内側近接部分５２ｂ）の一部には、複数の強磁性部材２８が、支持筒６０の磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々に対し、上記各実施形態と実質上同一の形態で配設されている。
【００３５】
ケース５０には、支持筒６０を軸方向に往復移動させて制動と非制動との切換を行なうアクチュエータであるエアシリンダ機構７０が付設されている。エアシリンダ機構７０は、ケース５０の端壁５６の外側に装着されたシリンダ７２と、シリンダ７２内に摺動自在に収容されたピストン７４と、ピストン７４と支持筒６０とを連結するピストンロッド７６とを備えている。ピストンロッド７６は、端壁５６を貫通してピストン７４からケース５０の中空部内に延びるよう配設されている。
【００３６】
シリンダ７２内はピストン７４により二つの室に区画され、一方の室（図１６において左側の室）に、圧力エア供給源である図示しないエアタンクから圧力エアが供給されると、ピストン７４及びピストンロッド７６を介して支持筒６０及び磁石２６の各々が一体に図１６において右方に移動させられ、磁石２６の各々における磁極面の各々が対応する強磁性部材２８の周方向の対向面と近接して対向する、制動位置に位置付けられる。またこの制動状態において、シリンダ７２内の他方の室（図１６において右側の室）に図示しないエアタンクから圧力エアが供給されると、ピストン７４及びピストンロッド７６を介して支持筒６０及び磁石２６の各々が一体に図１６において左方に移動させられ、磁石２６の各々における磁極面の各々が、対応する強磁性部材２８から退避する、非制動位置に位置付けられる。なお、エアシリンダ機構７０は周方向に等間隔をおいて複数個、例えば３個配設されることが好ましい。
【００３７】
以上のように構成された渦電流式減速装置を作動させて、制動ＯＮとする場合には、エアシリンダ機構７０を作動させて支持筒６０及び磁石２６の各々を制動位置に位置付ける（図１６において実線で示す位置参照）。制動ドラム７の内側において、支持筒６０における磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々はケース５０の外周壁５２ｂにおける強磁性部材２８の各々に対し、図２及び図３に示す相対位置と実質上同一の相対位置に位置付けられ、制動ドラム７に対する制動が作動させられる。制動をＯＦＦに切り換える場合には、エアシリンダ機構７０を作動させて支持筒６０、磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々を非制動位置に位置付ける（図１６において２点鎖線で示される位置参照）。磁石２６の各々及び強磁性部材２７の各々は、支持筒６０と共に制動ドラム７の内側から軸方向に退避させられ、ケース５０の外周壁５２ａ（制動ドラム７の外側に位置付けられた上記外側部分５２ａ）に包囲された位置に位置付けられる。その結果、磁石２６の各々は、制動ドラム７に対し磁気を及ぼさなくなり、制動が完全に解除される。上記説明から明らかなように、図１６に示す渦電流式減速装置は、図１〜図５を参照して説明した先の実施形態と実質上同じ特徴を有する構成を備えているので、実質上同一の作用効果が達成される。なお上記したように、磁石２６の可動支持筒６０をエアシリンダ機構７０により軸方向に往復移動させることにより制動と非制動との切換を行なう構成は、図１２及び図１３に示す実施形態及び図１４及び図１５に示す実施形態においても適用可能である。
【００３８】
なお、ケース５０は実施形態に示すように、その全体を非磁性体により形成することが磁気洩れを防止する観点では最も好ましいが、少なくとも、制動ドラム７の内側（その近傍も含む）において磁石２６の各々に臨む部分（換言すれば、覆う部分もしくは比較的接近した部分）を非磁性体により構成する実施形態も可能である。具体的には、上記実施形態において、少なくも、外周壁５２ａ、それに続く端壁５８及び内周壁５４における、制動ドラム７の内側に位置する部分を非磁性体により構成する実施形態を挙げることができる。この実施形態によっても、磁気洩れを防止することは十分可能である。更にはまた、ケース５０の、少なくとも、制動ドラム７の内側に配置された上記外周壁５２ｂ及びそれに続く端壁５８を非磁性体により構成することにより同様な効果を得ることは十分可能である。この実施形態においては、内周壁５４が強磁性体により構成される場合を含んでいるが、支持筒６０の肉厚を十分厚く形成することにより、磁気洩れを十分確実に防止することができる。またいずれの実施形態においても、ケース５０の、制動ドラム７の内側（その近傍も含む）において磁石２６の各々に臨む部分以外の部分（上記実施形態においては、外周壁５２ａ、それに続く端壁５６、内周壁５４の制動ドラム７の内側に位置する部分）を強磁性体により形成しても、磁気洩れを防ぐことは十分可能である。したがって、本発明においては、上記ケース５０の、少なくとも、制動ドラム７の内側に配置された上記外周壁５２ｂ及びそれに続く端壁５８を非磁性体により構成することにより、磁気洩れを効果的に防止し、その結果、制動時においては制動トルクの増大に寄与し、非制動実施形態においては制動ドラム７における引きずりトルクの発生を確実に防止するものである。
【００３９】
以上、本発明を実施形態に基づいて添付図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、更に他の種々の変形あるいは修正が可能である。例えば、図８及び図９に示す実施形態、図１０及び図１１に示す実施形態において、磁石２６の各々は、相互に周方向に間隔をおいて対向する磁極面の極性が異極（Ｎ−Ｓ）となるように配列されているが、同極（Ｎ−Ｎ及びＳ−Ｓ）となるように配列する実施形態も成立する。また、上記実施形態においては、磁石２６の各々は永久磁石により形成されているが、これに代えて電磁石を使用する実施形態もある（図１０及び図１１に示す実施形態は除く）。電磁石は周知のとおりコイルと鉄心の組合せ体であるため、電磁石を上記実施形態において磁石２６に置き換えて使用する場合には、電磁石の各々は上記した制動位置に常時固定され、制動（ＯＮ）と非制動（ＯＦＦ）との切り換えは、電磁石の各々を励磁するか又は非励磁とするか、により行なわれる。したがって磁石２６の各々を電磁石に置き換えて使用する実施形態においては、支持筒は全て固定され、支持筒を正逆回動させるためのエアシリンダ機構３０あるいは支持筒を軸方向に往復移動させるためのエアシリンダ機構７０は不要となる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明による渦電流式減速装置によれば、磁石側と制動ドラムとの間のエアギャップを少なくすることを可能にし、その結果、制動トルクを増大させることができる。また、磁石と制動ドラムとの間に形成される磁束の流路の距離を短縮することを可能にし、その結果、制動トルクを増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による渦電流式減速装置の実施形態の要部を示す縦断面図。
【図２】図１に示す渦電流式減速装置の制動状態を示す要部横断面図。
【図３】図２に示すケースの内部の一部を展開して概略的に示す上面図。
【図４】図１に示す渦電流式減速装置の非制動状態を示す要部横断面図。
【図５】図４に示すケースの内部の一部を展開して概略的に示す上面図。
【図６】本発明による渦電流式減速装置の他の実施形態の要部を示す横断面図であって、制動状態を示す図。
【図７】図６に示す渦電流式減速装置の一部を省略して示す斜視概略図。
【図８】本発明による渦電流式減速装置の更に他の実施形態の要部を示す縦断面図。
【図９】図８に示す渦電流式減速装置の非制動状態を示す要部横断面図。
【図１０】本発明による渦電流式減速装置の更に他の実施形態の要部を示す横断面図であって、制動状態を示す図。
【図１１】図１０に示す渦電流式減速装置の非制動状態を示す要部横断面図。
【図１２】本発明による渦電流式減速装置の更に他の実施形態の要部を示す横断面図であって、制動状態を示す図。
【図１３】図１２に示す渦電流式減速装置の非制動状態を示す要部横断面図。
【図１４】本発明による渦電流式減速装置の更に他の実施形態の要部を示す横断面図であって、制動状態を示す図。
【図１５】図１４に示す渦電流式減速装置の非制動状態を示す要部横断面図。
【図１６】本発明による渦電流式減速装置の更に他の実施形態の要部を示す縦断面図。
【符号の説明】
７ 制動ドラム
１０、５０ ケース
１２、５２（５２ａ、５２ｂ） 外周壁
２０ 静止支持筒
２２ 可動支持筒
２６ 磁石
２７、２８、３９、４０、４２ 強磁性部材
３０ エアシリンダ機構
６０ 支持筒
７０ エアシリンダ機構
Claims (6)
- 制動ドラムと、制動ドラムの内周面に近接した外周壁を含むケースと、ケース内に支持された非磁性体からなる支持筒と、支持筒に周方向に間隔をおいて配設されかつ周方向両端に磁極面を有する複数の磁石と、磁石の各々に対し、各磁極面にそれぞれ密着してかつ上記外周壁の内周面に面する対向面を有するよう支持筒に配設された一対の強磁性部材と、支持筒の強磁性部材の各々に対応して上記外周壁に配設された強磁性部材とを備え、上記外周壁の強磁性部材の各々は、支持筒の強磁性部材の各々の対向面に面する内側対向面と、制動ドラムの内周面に面する外側対向面とを有し、ケースは非磁性体からなる内周壁を有し、磁石の各々は永久磁石から構成され、内周壁には磁石の各々と同じピッチで周方向に間隔をおいて磁石の各々と同数の強磁性部材が配設され、該強磁性部材の各々の周方向長さは磁石の周方向長さと同一以上に規定され、支持筒はケースに正逆回動可能に支持され、支持筒を正逆回動させて制動と非制動との切換を行なうアクチュエータを備えている、ことを特徴とする渦電流式減速装置。
- 制動ドラムと、制動ドラムの内周面に近接した外周壁を含むケースと、ケース内に支持された非磁性体からなる支持筒と、支持筒に周方向に間隔をおいて配設されかつ周方向両端に磁極面を有する複数の磁石と、磁石の各々に対し、各磁極面にそれぞれ密着してかつ上記外周壁の内周面に面する対向面を有するよう支持筒に配設された一対の強磁性部材と、上記外周壁に周方向に間隔をおいて配設された複数の強磁性部材とを備え、上記外周壁の強磁性部材の各々は、支持筒においてそれぞれ磁石を介さないで周方向に間隔をおいて対向する強磁性部材の各々に対応してその一方から他方にわたって周方向に延在するよう配設されると共に該強磁性部材の各々の対向面に面する内側対向面と、制動ドラムの内周面に面する外側対向面とを有する、ことを特徴とする渦電流式減速装置。
- 制動ドラムと、制動ドラムの内周面に近接した外周壁を含むケースと、ケース内に支持された非磁性体からなる支持筒と、支持筒の外周面に等間隔をおいて配設されかつ周方向両端に磁極面を有する複数の磁石と、磁石の各々間に各磁極面に密着して配設された強磁性部材と、上記外周壁に周方向に等間隔をおいて配設された、支持筒の強磁性部材と同数の強磁性部材とを備え、上記外周壁の強磁性部材の各々は、支持筒の強磁性部材の各々に対し、周方向長さが短く規定されると共に各々の周方向中央部に配置されかつ各々の外周面に面する内側対向面と、制動ドラムの内周面に面する外側対向面とを有する、ことを特徴とする渦電流式減速装置。
- 磁石の各々は永久磁石から構成され、支持筒はケース内に軸方向移動可能に支持され、支持筒を軸方向に往復移動させて制動と非制動との切換を行なうアクチュエータを備えている、請求項３、５又は６のいずれか１項に記載の渦電流式減速装置。
- 磁石の各々は永久磁石から構成され、支持筒はケース内に正逆回動可能に支持され、支持筒を正逆回動させて制動と非制動との切換を行なうアクチュエータを備えている、請求項２又は３に記載の渦電流式減速装置。
- 磁石の各々は電磁石から構成され、電磁石を励磁又は非励磁させて制動と非制動との切換を行なう、請求項２又は３に記載の渦電流式減速装置。
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