JPH0521976Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車のリターダに係り、とくにエン
ジンのクランクシヤフトに固着されたフライホイ
ールを回転子とするとともに、このフライホイー
ルの外周側に界磁コイルと電機子コイルとを備え
た固定子を配し、これらによつて誘導子型発電機
を構成し、この発電機の駆動トルクを制動力とし
て利用するようにした自動車のリターダに関す
る。

自動車が長い坂を下りる場合に、エンジンブレ
ーキだけでは制動力が十分でないときには常用ブ
レーキを使用することになるが、常用ブレーキを
長時間に亙つて使用するとその温度が上昇すると
ともに、制動力が低下し、あるいは焼損する可能
性がある。そこで自動車にはエンジンブレーキの
制動力の不足を補うために、エキゾーストブレー
キやリターダが設けられている。

リターダとして従来より一般に用いられている
ものは、渦電流や流体式のものであるが、このよ
うなリターダはトランスミツシヨンと駆動輪の差
動歯車装置との間で駆動力の伝達を行なうプロペ
ラシヤフトに取付けられるようになつており、構
造が複雑で形状も大きく、大きな取付けスペース
を必要とするという欠点がある。このような問題
点に鑑みて、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を回転子とし、その外周側
に固定子を配して誘導子型発電機を構成し、この
発電機の駆動トルクを制動力として用いるように
したリターダが考察される。

このようなフライホイールを用いた誘導子型発
電機によつてリターダを構成する場合には、フラ
イホイールの外周部に誘導子磁極を形成する必要
がある。そこでフライホイールを磁性体から構成
するとともに、このフライホイールの外周部に磁
極を一体に突設することも考えられるが、例えば
鋳鉄から成るフライホイールに誘導子磁極を一体
に形成するようにした場合には、磁気抵抗が大き
く、このために発電機の効率が悪くなるととも
に、十分な制動力を得ることができない。

そこで珪素鋼板を打抜いて積層した誘導子磁極
をフライホイールの外周部に取付けることも考察
されるが、フライホイールの大きさと同じ円形の
誘導子磁極を打抜いて作るようにすると、材料に
大きな無駄が生じ、コスト的に不利になる。また
大きなプレス装置を必要とするため、加工のコス
トも高くなるという欠点が生ずることになる。

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであつて、磁気抵抗の少ない磁性鋼板を打抜い
て誘導子磁極を形成する場合にも材料に無駄が生
ずることがなく、また大きなプレス機械を必要と
せず、このために加工費も安価になるようにした
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。

本考案は、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を回転子とするとともに、
フライホイールの外周側に界磁コイルと電機子コ
イルとを備えた固定子を配し、これらによつて誘
導子型発電機を構成し、これをリターダとして利
用するようにした自動車において、円周方向に沿
つて複数個に分割された誘導子磁極をフライホイ
ールに取付けて回転個としたものである。

以下本考案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自動車
のエンジンを示すものであつて、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が設け
られている。そして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。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が配されて
おり、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。そしてこのフライホ
イール４がリターダとして用いられる誘導子型発
電機の回転子を構成しており、これに対してフラ
イホイールハウジング２にはこの発電機の固定子
を収納したケース６が上下に設けられている。そ
してこの固定子に対応してフライホイール４には
その外周部に誘導子磁極７が取付けられている。

つぎに上記フライホイールハウジング２に形成
されたケース６内の固定子の構造について第３図
により説明すると、このケース６の底部は開口に
なつており、ケース６内には円周方向に所定のピ
ツチでポールコア８が配されている。そしてこの
ポールコア８にはそれぞれボビンを介して界磁コ
イル９と電機子コイル１０とが巻装されている。
ポールコア８の下端は上記誘導子磁極７に微小な
エアギヤツプをもつて対向するとともに、ポール
コア８の上端は共通の固定子ヨーク１１に結合さ
れており、磁気回路を構成するようになつてい
る。そしてケース６にはその上に蓋板１２が取付
けられるようになつており、この蓋板１２によつ
て上部開口１３が閉塞されている。そしてこの蓋
板１２に固定用ボルト１４を介して上記固定子ヨ
ーク１１とポールコア８とが固着されるようにな
つている。さらに第３図から明らかなように、界
磁コイル９はそれぞれのポールコア８について
別々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。

つぎに上記フライホイール４の外周面に取付け
られている誘導子磁極７の構造について第４図〜
第６図につき説明する。誘導子磁極は第４図に示
す形状に打抜かれた珪素鋼板２５から構成されて
いる。この珪素鋼板２５はフライホイール４の全
周に亙つて連続するように円形に打抜かれたもの
ではなく、これを複数個に分割するうように打抜
かれている。そして珪素鋼板２５には所定のピツ
チで半径方向外方に突出するように磁極部分２６
が形成されており、しかも２つおきの磁極部分２
６の中央部が分割面を構成するようになつてい
る。そして磁極部分２６の中央にはボルト挿通孔
２７が形成されている。従つて分割された両端の
磁極部分２６においては、半円形のボルト挿通孔
２７が形成されることになる。このような珪素鋼
板２５は第５図に示すように、これらが互に複数
枚積層され、これによつてセグメント１５が形成
されている。そしてこのようなセグメント１５が
上記フライホイール４の外周面に連続して取付け
られるようになつている。

セグメント１５の取付けは第６図に示すように
なつており、セグメント１５はこれらを２列にし
てフライホイール４の外周面上に配列するように
なつている。ここで２列のセグメント１５の接合
部は互に円周方向にその長さの1/2だけずれるよ
うになつて取付けられている。そしてセグメント
１５はボルト１６およびカラー１７によつて、フ
ライホイール４の外周面に形成された取付け部１
８に固着されるようになつている。ボルト挿通孔
２７とボルト１６との間に介装されるカラー１７
は、両者の隙間を無くしてセグメント１５の半径
方向の位置決めを行なうようになつている。そし
てこのボルト１６によつてクラツチカバー２８も
一緒に固着されるようになつている。またフライ
ホイール４の外周面であつて、このセグメント１
５の取付け部１８に対して反対側にはリングギヤ
１９が取付けられるようになつている。

つぎに以上のようにして構成されたセグメント
１５から成る誘導子磁極７およびフライホイール
ハウジング２に取付けられた固定子によつて構成
される誘導子型発電機の動作を第７図〜第９図に
つき説明する。運転席に設けられたリターダスイ
ツチを閉成するとともに、ブレーキペダルを踏込
んでブレーキスイツチを切換えることにより、第
２図に示すコントローラ２０を介して、バツテリ
２１と固定子の界磁コイル９とが接続されること
になる。従つて界磁コイル９に励磁電流が流れて
このコイル９が励磁される。界磁コイル９は第７
図に示すように、ポールコア８を２つおきに交互
に逆の方向に磁化するように上記バツテリ２１と
接続されている。すなわち互に隣接する一対ずつ
のポールコア８の磁極が同じ極となるようにポー
ルコア８が界磁コイル９によつて励磁されること
になる。さらにこの発電機の誘導子磁極７の磁極
部分２６はポールコア８の２倍のピツチで設けら
れている。

従つてある瞬間においては第７図に示すように
磁気回路２２が形成される。この磁気回路２２は
ポールコア８から誘導子磁極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
度だけ回転した場合には、今度は第８図に示すよ
うな磁気回路２２が形成されることになる。第７
図と第８図との比較から明らかなように、これら
の磁気回路２２を通りかつ同一の電機子コイル１
０と鎖交する磁束の向きは反転することになり、
この磁束の反転に伴なつて電機子コイル１０に起
電力が誘起されてこの発電機が発電を行なう。

この誘導子型発電機による発電はフライホイー
ル４の仕事によつてなされるために、発電が行な
われることによつてエンジン１に負荷が加えられ
ることにより、この結果エンジン１あるいはこの
エンジン１を搭載した車両が制動力を受けること
になる。従つてこの制動力を利用して車両を減速
することが可能となる。なお発電によつて生じた
電力は第２図に示す冷却箱２３内の抵抗によつて
消費されることになる。そしてこの抵抗に生じた
熱を冷却するために、冷却箱２３には送水パイプ
２４によつて冷却水が還流されるようになつてお
り、発熱した抵抗が冷されることになる。

このようにして自動車の制動を行なうリターダ
を構成する誘導子型発電機は、その回転子がフラ
イホイール４と兼用されており、このフライホイ
ール４の外周部に誘導子磁極７を取付けるように
なつている。しかもこの誘導子磁極７は第４図に
示すような打抜かれた珪素鋼板２５の積層体から
構成されているために、発電機の磁気回路の磁気
抵抗が小さくなる。従つて発電機の効率が向上す
るとともに、大きな制動力を発生することのでき
るリターダを提供することが可能となる。しかも
誘導子磁極７を構成する珪素鋼板２５は、フライ
ホイール４の全周に及ぶ円形の形状をなしておら
ず、これを複数個に分割した第４図に示す形状に
なつているために、珪素鋼板２５を打抜く際にお
ける無駄が少なくなつて材料費を安くすることが
可能となる。また複数個に分割した珪素鋼板２５
を用いるようにしているために、大きなプレス機
械を必要とせず、このために加工も容易となり、
また加工費も安価になる。

さらに本実施例に係るリターダを構成する誘導
子型発電機においては、その誘導子が珪素鋼板２
５を積層したセグメント１５から構成されてお
り、しかもこれらのセグメント１５は２列に互に
接合部が交互にその長さの半分の長さだけずれる
ようにフライホイール４に取付けられるようにな
つているために、各磁極部分２６における磁気抵
抗のバラツキが非常に小さくなり、このために制
動力が周期的に変化することを防止することが可
能になる。

さらにこのような２列のセグメント１５をボル
ト１６によつてフライホイール４の取付け部１８
に取付ける際に、セグメント１５のボルト挿通孔
２７とボルト１６との間にカラー１７を介装する
ようにしており、しかもこのボルト１６によつて
クラツチカバー２８を共締めするようになつてい
るために、セグメント１５のガタツキを少なくす
ることができ、誘導子磁極７の磁極部分２６とポ
ールコア８の先端との間のエアギヤツプを正しく
規制することが可能となる。またカラー１７によ
つてボルト１６のボルト挿通孔２７との間のガタ
ツキを無くすようにしているために、遠心力に対
して強い構造を有することになる。

以上本考案を図示の一実施例につき述べたが、
本考案は上記実施例によつて限定されることな
く、本考案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、誘導
子磁極７を構成するセグメント１５は１つおきの
誘導子部分２６の中央が分割面になつているが、
磁極部分２６のピツチや分割面の位置については
任意に設計変更が可能である。またこの実施例に
おいては発電機を構成するリターダによつて生じ
た起電力を、冷却箱２３内の抵抗によつて消費す
るようになつているが、この電力を他の用途、例
えばハツテリの充電等に用いることも可能であ
る。

以上に述べたように本考案は、リターダを構成
する誘導子型発電機の回転子をエンジンのクラン
クシヤフトに固着されたフライホイールによつて
構成するとともに、円周方向に沿つて複数個に分
割された誘導子磁極を上記フライホイールに取付
けて回転子としたものである。従つて誘導子磁極
のみを磁気抵抗の少ない材料から構成することが
でき、これによつて大きな制動力を得ることが可
能となる。また複数個に分割された誘導子磁極を
用いるようにしているために、これを打抜いて形
成する場合においても材料の無駄が少なくなると
ともに、打抜くための装置をも小型に構成するこ
とができ、これによつて加工費をも低減すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案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
ーダの固定子の分解斜視図、第４図は同リターダ
の誘導子磁極を構成する鋼板の正面図、第５図は
この鋼板を積層して成るセグメントの斜視図、第
６図はこのセグメントの取付け構造を示す分解斜
視図、第７図は第３図における〜線断面図、
第８図はフライホイールが回転したときの第７図
と同様の断面図、第９図は第７図における〜
線断面図である。 なお図面に用いた符号において、４……フライ
ホイール、７……誘導子磁極、９……界磁コイ
ル、１０……電機子コイル、１５……セグメン
ト、２５……珪素鋼板、２６……磁極部分、であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ エンジンのクランクシヤフトに固着されたフ
   ライホイールを回転子とするとともに、前記フ
   ライホイールの外周側に界磁コイルと電機子コ
   イルとを備えた固定子を配し、これらによつて
   誘導子型発電機を構成し、これをリターダとし
   て利用するようにした自動車において、円周方
   向に沿つて複数個に分割された誘導子磁極を前
   記フライホイールに取付けて回転子としたこと
   を特徴とする自動車のリターダ。 ２ 磁性鋼板を打抜いて積層したセグメントによ
   つて誘導子磁極を構成し、このセグメントを前
   記フライホイールの外周部に固着するようにし
   たことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項に記載の自動車のリターダ。 ３ 前記セグメントを前記フライホイールの外周
   部に２列に配列するとともに、これらのセグメ
   ントの接合部が互にずれるようにしたことを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第２項に記載
   の自動車のリターダ。