JP5613412B2 - 渦電流式減速装置 - Google Patents
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Description
前記電動式直動アクチュエータは、前記電動モータの主軸と一体で回転するロータ軸の外周面と、前記ロータ軸を同心状に包囲する外輪部材の内周面と、の間に複数の遊星ローラを介在させ、前記ロータ軸の回転に伴って前記各遊星ローラが前記ロータ軸の周りを自転しながら公転する構成であり、前記外輪部材の内周面に螺旋凸条を設けるとともに、前記各遊星ローラの外周面に、前記螺旋凸条と等しいピッチで前記螺旋凸条が噛み合う円周溝、または前記螺旋凸条と等しいピッチでリード角が異なり前記螺旋凸条が噛み合う螺旋溝を設けて成り、前記外輪部材が前記ロータ軸の回転に伴う前記各遊星ローラの自転および公転に応じて軸方向に移動し、前記外輪部材の軸方向移動に伴って前記ブレーキパッドを直線駆動させ、前記スイッチブレーキキャリパが車両の非回転部に対し緩衝材を介して固定されることを特徴とする。
図1は、本発明の渦電流式減速装置の構成例を示す縦断面図である。本発明の渦電流式減速装置は、永久磁石方式のものであり、同図に示すように、制動ディスク1と、永久磁石5を保持するとともにスイッチブレーキディスク6を有する回転部材3と、スイッチブレーキディスク6を間に挟むブレーキパッド8a、8bを有するスイッチブレーキキャリパ7と、スイッチブレーキキャリパ7を駆動させる電動式直動アクチュエータ9とを備える。
電動式直動アクチュエータとしては、ボールねじ機構やボールランプ機構のものが一般的である。ボールねじ機構やボールランプ機構の電動式直動アクチュエータは、リードを有するねじ筋や傾斜カム面にボールを沿わせる運動変換機構により、電動モータの回転運動を直線運動に変換するものである。
本発明の減速装置では、上述の通り、制動と非制動を切替えるスイッチブレーキに遊星ローラ機構のアクチュエータを用いたディスクブレーキを採用し、このスイッチブレーキには、優れた応答性で補助ブレーキとしての制動力を発生させるために、非制動状態から制動状態に速やかに切替える機能が要求される。この要求から、スイッチブレーキは、主ブレーキで用いられるディスクブレーキのようにタイヤの回転をロックさせることなく数秒間でその回転を停止させるものとは異なり、スイッチブレーキディスクをブレーキパッドで強力に挟み込み、回転部材の回転を長くても1秒程度の瞬時に停止させる。
図3は、スイッチブレーキによる衝撃に対する構造上の緩和策の一例を示す模式図である。同図では、減速装置を前方から軸方向視した状態において、スイッチブレーキキャリパのブレーキパッド8a、8bを表示し、このブレーキパッド8a、8bとの配置関係で、回転部材(ステータ)のスイッチブレーキディスク6を点線で示すとともに、その回転方向を矢印で示している。後述する図4および図5でも同様に示す。
スイッチブレーキによる回転部材(ステータ)の停止に伴って生じる衝撃を緩和するには、回転部材が停止する直前で、その回転速度の急激な低下を緩め、回転速度の時間的変化を抑えることが有効である。これは、電動モータに印加する電流を制御することにより実現することが可能である。この電動モータの電流制御の方法は、電動式直動アクチュエータに保持機能があるか否かによって若干異なる。
図6は、アクチュエータに保持機能がある場合のスイッチブレーキによる衝撃に対する制御上の緩和策の一例を説明するタイムチャートであり、同図(a)は回転部材(ステータ)の回転速度、同図(b)は電動モータへの印加電流値、同図(c)はアクチュエータの押圧力、同図(d)は制動力をそれぞれ示している。
図8は、アクチュエータに保持機能がない場合のスイッチブレーキによる衝撃に対する制御上の緩和策の一例を説明するタイムチャートであり、同図(a)は回転部材(ステータ)の回転速度、同図(b)は電動モータへの印加電流値、同図(c)はアクチュエータの押圧力、同図(d)は制動力をそれぞれ示している。
4:磁石保持ディスク、 5:永久磁石、 6:スイッチブレーキディスク、
7:スイッチブレーキキャリパ、 8a、8b:ブレーキパッド、
9:電動式直動アクチュエータ、 10:電動モータ、 11:回転軸、
12:連結軸、 13:スリーブ、 14:ナット、
15a、15b:軸受、 16a、16b:シール部材、
17:ブラケット、 18:軸受、 19a、19b:シール部材、
21:ケーシング、 22:外輪部材、 23:螺旋凸条、
24:ロータ軸、 25:遊星ローラ、 26:螺旋溝、
27:キャリア部材、 28:支持軸、 29:針状ころ軸受、
30:スラスト玉軸受、 31:直線駆動部材、 32:スラスト玉軸受、
33:ブーツ、 34:膜状シール、 35:蓋部材、 36:Cリング、
41:アーム部、 42:クロスメンバー、
43:ショックマウントブッシュ、 44:座金、
45:ボルト、 46:ナット、
51:アーム部、 52:ステイ、 53:突片、
54:ショックアブソーバ、 55:コイルばね、
56:ボルト、 57:ナット
Claims (1)
- 車両の回転軸に固定される制動ディスクと、
前記制動ディスクの主面に対向して円周方向にわたり磁極が交互に異なって配置される永久磁石と、
前記永久磁石を保持するととともにスイッチブレーキディスクを有し、前記回転軸に回転可能に支持される回転部材と、
前記スイッチブレーキディスクを間に挟むブレーキパッドを有し、車両の非回転部に固定されるスイッチブレーキキャリパと、
電動モータの回転運動を直線運動に変換して前記ブレーキパッドを直線駆動させる電動式直動アクチュエータと、を備えた渦電流式減速装置であって、
前記電動式直動アクチュエータは、前記電動モータの主軸と一体で回転するロータ軸の外周面と、前記ロータ軸を同心状に包囲する外輪部材の内周面と、の間に複数の遊星ローラを介在させ、前記ロータ軸の回転に伴って前記各遊星ローラが前記ロータ軸の周りを自転しながら公転する構成であり、前記外輪部材の内周面に螺旋凸条を設けるとともに、前記各遊星ローラの外周面に、前記螺旋凸条と等しいピッチで前記螺旋凸条が噛み合う円周溝、または前記螺旋凸条と等しいピッチでリード角が異なり前記螺旋凸条が噛み合う螺旋溝を設けて成り、
前記外輪部材が前記ロータ軸の回転に伴う前記各遊星ローラの自転および公転に応じて軸方向に移動し、前記外輪部材の軸方向移動に伴って前記ブレーキパッドを直線駆動させ、
前記スイッチブレーキキャリパが車両の非回転部に対し緩衝材を介して固定されることを特徴とする渦電流式減速装置。
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