JPH0365085B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車に制動力を与えるためのリター
ダに関する。

自動車が長い坂を下る場合に、エンジンブレー
キだけでは十分な制動力が得られないときには、
非常ブレーキを用いることになるが、長い時間に
亙つて非常ブレーキを用いるとその温度が上昇
し、ブレーキシユーの焼損を起こす可能性が生ず
る。そこでこのような場合に自動車に制動力を与
えるために、エキゾーストブレーキやリターダが
設けられており、これらによつて制動力を得るこ
とにより、常用ブレーキを保護するようにしてい
る。

従来のリターダは例えば固定子コイルによつて
生ずる磁場の中でデイスクを回転させることによ
り、このデイスクに渦電流を流し、この渦電流に
よつて運動エネルギを熱エネルギに変換して制動
トルクを得るようになつていた。そしてこのよう
な渦電流式のリターダは、自動車のトランスミツ
シヨンと駆動輪の差動歯車装置とを連結するプロ
ペラシヤフトの途中に設けられるようになつてお
り、上記ロータデイスクがプロプラシヤフトによ
つて回転されるようになつていた。

このような従来の自動車のリターダの欠点は、
まずその大きさが大きくなつており、しかも重量
も重くなつていた。従つてこのようなリターダは
大きな取付けスペースを必要としていた。また上
記ロータデイスクに発生する渦電流によつてこの
デイスクが高温になるために、デイスクにフイン
を設けて空冷するようにしていた。従つてこのリ
ターダを使用しない場合においても、ロータのフ
インによつて風損を生じ、燃費を悪化させるとい
う欠点があつた。さらにこのような渦電流式のリ
ターダにおいては、運動エネルギを渦電流を介し
て熱エネルギに変換することによつて制動力を生
ずるようになつているために、電気エネルギとし
て取出して有効に利用することができなかつた。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであつて、小型、軽量であつてしかも構造が簡
潔で、取付けに大きなスペースを必要とせず、ま
た使用しない場合にはエンジンに対して負荷にな
らず、必要に応じて電気エネルギとして取出して
利用することが可能な自動車のリターダを提供す
ることを目的とするものである。

本発明は、エンジンのクランクシヤフトに固着
されたフライホイールの外周部に取付けられたロ
ータと、上記フライホイールを収納するフライホ
イールハウジングの外周部の上下にそれぞれ設け
られたケースと、上記ロータに対してフライホイ
ールの半径方向に対向してケース内に配置された
ステータとによつて構成される発電機から成る自
動車のリターダに関するものであつて、フライホ
イールを回転させてリターダが発電を行なうとき
になす仕事を制動力として吸収するようにしたも
のである。

なおロータをフライホイールの外周部に設けら
れた誘導子磁極から構成するとともに、ステータ
をケース内に設けられた界磁コイルと電機子コイ
ルとから構成するようにし、これらによつて誘導
子型発電機を構成し、界磁コイルを励磁して発電
を行なうときにフライホイールがなす仕事を制動
力として利用するようになされてよい。

以下本発明を図示の一実施例につき説明する。
第１図は本実施例に係るリターダを備えたエンジ
ン１を示しており、このエンジン１の背面側には
フライホイールハウジング２が取付けられてお
り、さらにこのフライホイールハウジング２の後
ろ側にはトランスミツシヨン３が取付けられてい
る。そして上記フライホイールハウジング２内に
は第２図に示すようにフライホイール４が収納さ
れており、このフライホイール４はエンジン１の
出力軸を構成するクランクシヤフト５に固着され
ている。そしてフライホイールハウジング２の上
部および下部にはそれぞれリターダの固定子を収
納するためのケース６が設けられており、これに
対してフライホイール４の外周部には、誘導子磁
極７が取付けられている。そして上記ケース６内
の固定子とフライホイール４に取付けられた誘導
子７とによつて誘導子型発電機が構成されてお
り、この発電機によつて自動車のリターダが構成
されるようになつている。

つぎにこのリターダを構成する誘導子型発電機
の固定子の構造について第３図につき述べると、
フライホイールハウジング２の外周部には円周方
向に延びるケース６が蓮設されており、このケー
ス６の底部は開口になつている。そしてこのケー
ス６内には所定のピツチでポールコア８が配され
ている。このポールコア８の下端は上記誘導子磁
極７と、微小なエアギヤツプを介して対向してい
る。そしてこのポールコア８には界磁コイル９と
電機子コイル１０とがそれぞれボビンを介して取
付けられている。なお界磁コイル９はそれぞれの
ポールコア８ごとに巻装されているのに対して、
電機子コイル１０は２つのポールコア８に跨つて
巻装されている。そしてこれらのコイル９，１０
が巻装されたコア８の上端には固定子ヨーク１１
が取付けられるようになつている。そして固定子
ヨーク１１の上部に配された蓋板１２によつて上
記ケース６の上部開口１３が閉塞されるようにな
つている。なおポールコア８およびヨーク１１は
固定用ボルト１４によつて蓋板１２に固着されて
いる。

つぎに上記フライホイール４の外周部に取付け
られた誘導子磁極７の構造について第４図につき
説明すると、誘導子磁極７は珪素鋼板を打抜いて
多数積層したものであつて、この積層されたセグ
メント１５をフライホイール４の外周面上に２列
に配列して構成されている。すなわち誘導子磁極
７はフライホイール４の全週に亙つて連続してお
らず、互に隣接する磁極の２倍の長さごとに切断
されたセグメント１５から構成されている。そし
てこれらのセグメント１５はの接合部が互に交互
になるように２列に配列されている。そしてこれ
らのセグメント１５はボルト１６およびカラー１
７によつてフライホイール４の外周部に形成され
た取付け部１８に固着されるようになつている。
なおこの取付け部１８に対してセグメント１５と
は反対側には、リングギヤ１９が取付けられてい
る。

つぎに以上の構成に成る誘導子型発電機を利用
したリターダの動作について説明する。このリタ
ーダを備えた車両が長い坂を下る場合には、例え
ば運転席に設けられているリターダスイツチを投
入し、さらにブレーキペダルを踏込む。するとブ
レーキスイツチが切換えられて第２図に示すコン
トローラ２０に電気信号が供給される。するとバ
ツテリ２１がコントローラ２０を介して界磁コイ
ル９と接続されるようになる。これによつて界磁
コイル９が励磁され、ポールコア８は磁化され
る。

この界磁の状態は第５図および第６図に示され
る。なお第５図〜第７図はリターダを構成する発
電機を展開したときの正面図と断面図とをそれぞ
れ示している。そして第５図から明らかなよう
に、この発電機の固定子のポールコア８は２つず
つが同一の向きに磁化されるようになつている。
すなわちポールコア８は２つごとに交互に磁極の
向きが逆になるように上記バツテリ２１と接続さ
れている。しかも回転子側の誘導子磁極７はポー
ルコア８の配置の２倍のピツチで形成されてい
る。従つてある瞬間には第５図に示すように磁気
回路２２が形成される。この磁気回路は下端がＮ
極に磁化されたポールコア８から出て、誘導子磁
極７を通り、２つ先のポールコア８および固定子
ヨーク１１を通つて元のポールコア８に戻る回路
である。そしてフライホイール４がポールコア８
のピツチに相当する角度だけ回転すると、今度は
第６図に示すような磁気回路２２が形成されるこ
とになる。第５図と第６図を比較すれば明らかな
ように、同一の電機子コイル１０と鎖交する磁束
はその向きが逆転することになる。従つてこれに
より電機子コイル１０に起電力が誘起され、この
発電機が発電を行なう。

そしてこの起電力を誘起する電機子コイル１０
は第２図に示す冷却箱２３内に配置された抵抗と
接続されるようになつており、従つて冷却箱２３
内において電気エネルギが熱エネルギに変換され
て消費される。冷却箱２３には送水パイプ２４が
接続されており、このパイプ２４によつて冷却箱
２３内に冷却水を還流させるようになつている。
従つてこの冷却箱２３内の抵抗によつて発熱した
熱は冷却水で冷却されることになる。そして上記
リターダを構成する発電機が発電を行なうため
に、フライホイール４が仕事をすることになる。
フライホイール４はエンジン１にクランクシヤフ
ト５を介して連結されており、またトランスミツ
シヨン３およびプロペラシヤフトを介して駆動輪
と連結されているために、発電機が発電を行なう
と、エンジン１あるいは車両に対して負荷とな
り、これによつて制動力が得られることになる。
従つて長い坂を下りる場合には、この制動力によ
つて自動車に制動力を与え、常用ブレーキを保護
することができるようになる。

このように本実施例に係るリターダは誘導子型
発電機から構成されており、しかもそのロータが
フライホイール４によつて構成されているため
に、このフライホイール４の外周部に誘導子磁極
７を設けるとともに、ハウジング２に固定子を取
付けることによつてリターダを構成することが可
能になる。従つてリターダを小型かつ軽量にする
ことができるとともに、その構造も簡潔なものと
なる。またこのリターダはフライホイールハウジ
ング２の外周部に固定子を収納したケース６のみ
を設ければよいために、取付けに大きなスペース
を必要としない。

さらにこの実施例のリターダによれば、界磁コ
イル９を励磁しないと発電を行なわず、誘導子磁
極７はフライホイール４とともにハウジング２内
において空転するだけであるから、このリターダ
を使用しない場合にはエンジン１あるいは車両に
対して負荷となることがない。従つてこのリター
ダを備えた自動車の燃費を悪化させることもな
い。さらにこのリターダは誘導子型発電機から構
成されているために、自動車の運動エネルギを電
気エネルギに変換することが可能となる。従つて
この電気エネルギを有効に利用することもでき、
抵抗によつて消費される代りにバツテリ２１を充
電したり、あるいは暖房に用いることも可能とな
る。

つぎに上記実施例の変形例を第８図につき説明
する。なおこの変形例において、上記実施例と対
応する部分には第５図と同様の符号を付すととも
に、同一の構成の部分についてはその説明を省略
する。上述の如くこのリターダを構成する誘導子
型発電機のポールコア８は、２つおきに互に磁極
の向きが逆になるように励磁されるようになつて
いる。従つて互に隣接する２つのポールコア８を
共通の界磁コイル９によつて励磁するように、界
磁コイル９を第８図に示すように２つのポールコ
ア８に跨つて取付けるようにすることができる。
この場合において電機子コイル１０と互に交互に
ポールコア８を跨ぐように界磁コイル９が取付け
られることになる。このような変形例において
も、ポールコア８の磁化の方向は第５図と同様で
あるから、上記実施例と同様に発電を行なうこと
によつて制動力を発生することが可能になる。

以上本発明を図示の一実施例およびその変形例
につき述べたが、本発明はこれらの実施例や変形
例によつて限定されることなく、本発明の技術的
思想に基づいて各種の変更が可能である。例えば
上記実施例においては、フライホイール４の上部
と下部とにそれぞれ固定子を配置するようにして
いるが、フライホイールの全周に亙つて固定子を
配置するようにしてもよい。

以上に述べたように本発明は、エンジンのクラ
ンクシヤフトに固着されたフライホイールの外周
部に取付けられたロータと、フライホイールを収
納するフライホイールハウジングの外周部の上下
にそれぞれ設けられたケースと、ロータに対して
上記フライホイールの半径方向に対向して上記ケ
ース内に配置されたステータとから成る発電機に
よつて自動車のリターダを構成するようにしたも
のであつて、フライホイールを駆動してこのリタ
ーダによつて発電を行なわせるときにフライホイ
ールが行なう仕事を制動力として吸収するように
した自動車のリターダに関するものである。

従つてリターダを構成する発電機のロータがフ
ライホイール上に設けられることになり、小型、
軽量であつて、しかも構造が簡潔なリターダを提
供することが可能になる。またフライホイールの
外周部の上下にステータを配置するスペースのみ
でよいために、取付けのスペースも少なくなる。
またこのリターダが発電を行なわない場合にはロ
ータがフライホイールとともに空転するだけであ
るから、エンジンの燃費を悪化させることがなく
なる。またリターダを構成する発電機によつて自
動車の運動エネルギを電気エネルギに変換するこ
とができるために、この電気エネルギを各種の用
途に利用することも可能となる。

さらに本発明においては、フライホイールを収
納するフライホイールハウジングの上下にそれぞ
れ設けられているケース内にステータが配される
ようになつており、このステータが上記ケース内
においてロータに対してフライホイールの半径方
向に対向して配置されるようになつている。従つ
てフライホイールハウジングの側面方向あるいは
横方向の寸法が大きくならない。またフライホイ
ールハウジングの上下にのみしかケースが設けら
れていないために、このフライホイールハウジン
グの側面側でエンジンの取付けを行なうことが可
能になるとともに、リターダが設けられていない
エンジンとの間で取付けの互換性を図ることが可
能になる。またフライホイールの半径方向におい
てロータに対向するように上下のケース内にステ
ータが設けられているために、クランクシヤフト
の軸線方向の寸法が大きくならない。従つてリタ
ーダのないエンジンとの間でパワーラインの互換
性を保つことが可能になり、部品の共通化が達成
されるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るリターダを備
えたエンジンの側面図、第２図はこのエンジンに
設けられたリターダの斜視図、第３図はこのリタ
ーダを構成する発電機の固定子の分解斜視図、第
４図は同発電機の回転子の分解斜視図、第５図は
第３図における〜線展開正面図、第６図はフ
ライホイールが回転したときの第５図と同様の正
面図、第７図は第５図における〜線断面図、
第８図は変形例に係るリターダの第５図と同様の
正面図である。 なお図面に用いた符号において、１……エンジ
ン、２……フライホイールハウジング、４……フ
ライホイール、５……クランクシヤフト、６……
ケース、７……誘導子磁極、８……ポールコア、
９……界磁コイル、１０……電機子コイル、１１
……固定子ヨークである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンのクランクシヤフト５に固着された
   フライホイール４の外周部に取付けられたロータ
   ７と、 前記フライホイール４を収納するフライホイー
   ルハウジング２の外周部の上下にそれぞれ設けら
   れたケース６と、 前記ロータ７に対して前記フライホイール４の
   半径方向に対向して前記ケース６内に配置された
   ステータ１０とによつて構成される発電機から成
   る自動車のリターダ。