JPH0550991U - 永久磁石式リターダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】永久磁石の磁束をロータにより交番磁界に変換
し、電機子に誘導させて発電するリターダの制動力を中
間的に制御する。 【構成】永久磁石６Ｎ，６Ｓからの磁束を上部ヨーク５
Ｎ，５Ｓを介して交番磁界とするロータ２と、該ロータ
２からの磁束により起電力を生ずる巻線部４１および外
周ヨーク４２を有する電機子４とを設け、該電機子４の
巻線部４１に対して外周ヨーク４２を円周方向に移動自
在に構成する。そして巻線部４１のコア４１２と外周ヨ
ーク４２の歯部４２２との衝合を制御して磁路の磁気抵
抗を変化させ、発電出力を可変し中間的な制動力に制御
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電磁力を利用して車両に制動力を与える永久磁石式リターダに関する 。

【０００２】

【従来の技術】

バスやトラックなどの大型の車両では、その減速や制動のために主ブレーキの フートブレーキや排気ブレーキの他、電磁力を用いたリターダが配置されており 、安定した制動力が円滑に得られるため、長い坂道の降坂時などで使用されてい る。

【０００３】 このようなリターダとして永久磁石を用いた渦電流式のものに、例えば特開平 １−２３４０４３号公報に渦電流式減速装置が示されており、この種の渦電流式 では使用する永久磁石に残留磁束密度の大きな値のものが近年得られるため渦電 流の発生による制動力も十分に得られ、従来の励磁式に比して外部から給電の必 要なく、また小型軽量で実装性に勝るなどの利点を有している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述のような永久磁石の磁束による渦電流を制動に用いるものでは、車両の制 動時に発生する渦電流の電気エネルギーは熱エネルギーに変換されて大気中に放 散され、回収されないのが現状である。

【０００５】 本考案はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は車両の制動 時における永久磁石による渦電流のエネルギーを電力として回収し、さらに回収 電力の制御により制動力を細かく制御しようとする永久磁石式リターダを提供す ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成するために本考案によれば、車両の走行に応じて回転する複 数の磁極を外周部に備え永久磁石の磁力をこれら磁極に誘導して交互に異極性に 磁化するロータと、該ロータの外周に近接配置されその回転に応じて発電する巻 線部を備えた電機子とにより制動力を与える永久磁石式リターダにおいて、前記 の巻線部に通ずる磁路の磁気抵抗を変化せしめて発電力を可変し制動力を制御す る電力制御手段を前記電機子に設けた永久磁石式リターダが提供される。

【０００７】

【作用】

永久磁石からの磁力が誘導されるロータの磁極に対応する電機子の巻線部のコ アと、これに磁気的に結合する外周ヨークとの両者の係合度の粗密を変化自在に したので、巻線部に生ずる起電力の制御が行え、車両の制動力の中間的制御が実 施できる。

【０００８】

【実施例】

つぎに本考案の実施例について図面を用いて詳細に説明する。

【０００９】 図１は本考案にかかる永久磁石式リターダの一実施例における電磁機構の部分 説明図および作動説明図であり、図２は本実施例の縦断面図、図３は永久磁石の 磁力により発電する電磁機構の説明図である。

【００１０】 これらの図面において、１は回転軸で、ブレーキドラム１１やカップリング１ ２とともにロータ２となる全周に複数の磁極を有する回転カップ２１が取付けら れており、該回転カップ２１は走行中は常に回転しているものである。

【００１１】 ３はカバー部で、電機子４となる巻線部４１と外周ヨーク４２を外周壁部に備 えるとともに内部には永久磁石やその移動機構を備えている。そして、エアシリ ンダ５１、ピストン５２などからなる移動機構５は、エアシリンダ５１に圧送さ れる空気の圧力によりピストン５２を駆動して、そのロッドにより永久磁石６を 保持する下部ヨーク６１を右方に移動させ、発電力により制動力を印加する電磁 機構が作動する位置に永久磁石６を移動するように構成されている。

【００１２】 電機子４の巻線部４１はコイル４１１とコア４１２を有し、図１（Ａ）に示す ように環状の非磁性体からなるバンド４３により所定の等間隔に連設されてカバ ー部３に固着され、例えば三相結線に配線されている。そして、外周ヨーク４２ は巻線部４１の連結されたコア４１２の外周に対応する内歯ギヤのように形成さ れ、外周磁心４２１の内壁にはコア４１２と同ピッチの複数の歯部４２２を凸設 させたもので、外周磁心４２１を外側から保持するリング金具４４はベアリング ４５によって円周方向に移動自在にカバー部３の外壁に取付けられている。なお 、４６はステッピングモータで、回転軸にピニオン４６１を有し、これに噛合う リング金具４４のリングギヤ４４１を駆動することにより、リング金具４４に保 持された外周ヨーク４２は所望の回転角度だけ移動できるように構成されている 。

【００１３】 永久磁石６はリング状、またはリングを分割した弧状に形成された磁石素子６ Ｎ，６Ｓの組からなり、下部ヨーク６１の外側に所定の間隔をおいて並列に接着 され、その着磁方向は半径方向が異極性となるように強力に着磁されている。そ して、前記のピストン５１により電磁機構が作動する図３に示す位置に移動され ると、移動機構５の上部ヨーク５Ｎ，５Ｓにそれぞれ磁石素子６Ｎ，６Ｓの外面 が接触し、上部ヨーク５Ｎ，５Ｓを介して外方のロータ２の磁極方向に強い磁界 を生じさせる。

【００１４】 ロータ２は磁気抵抗の少ない２個の磁極２Ｎ，２Ｓとなる左右からの爪状の組 を外周全面に備え、軸心方向の部分は上部ヨーク５Ｎ，５Ｓにそれぞれ対面し、 ロータ２の回転によって両ヨークからの磁束を電機子４の巻線部４１に対して交 互に極性の変化する交番磁束として導くように構成されている。

【００１５】 図１（Ｂ），（Ｃ）は本実施例における作動の説明図で、本来は弧状の電機子 の外周ヨークと巻線部との関連部分を直線状に示したものであり、つぎに同図に より本実施例の作動を説明する。

【００１６】 車両の制動力を要する場合には、前述の移動機構５に空気が圧送され、ピスト ン５２により永久磁石６が所定の作動位置に移動され、このため永久磁石６Ｎ， ６Ｓからの磁束が上部ヨーク５Ｎ，５Ｓおよび磁極２Ｎ，２Ｓを介し、電機子４ の巻線部４１に交番磁束となって印加される。

【００１７】 そして、図１（Ｂ）に示すように電機子４の巻線部のコア４１２と、外周ヨー クの歯部４２２との衝合が一致して両者の間の磁気抵抗が小の場合は、永久磁石 ６Ｎ，６Ｓからの磁束が多量にコア４１２に通じ、コイル４１１からは大きな誘 導起電力が得られることになる。したがって、該コイル４１１からの電力を外部 のバッテリなどの所定負荷に供給すれば車両に対し最強度の制動力が得られるこ とになる。

【００１８】 つぎに、電機子４を保持しているリング金具４４をステッピングモータ４６の 駆動により、図１（Ｃ）のように電機子４の外周ヨーク４２を移動して歯部４２ ２の半ピッチ分、ずらせると、それぞれの歯部４２２は巻線部４１のコア４１２ とずれて各コア４１２の中間位置となり、コア４１２と歯部４２２との間の磁路 の磁気抵抗が大になる。このため、永久磁石６からの磁束は巻線部４１を通過し 難くなり、コイル４１１による起電力が小となるため、車両への制動力も弱くな る。

【００１９】 このように、車両に制動力をかけるため移動機構５により永久磁石６を所定の 作動位置に移動後、ステッピングモータ４６により、電機子４をその歯部４２２ がコア４１２と衝合する位置から、隣接する２個のコア４１２の中間の位置に至 る間の所望する位置に移動させることによって、これに対応する中間の制動力が 得られることになる。

【００２０】 以上、本考案を上述の実施例によって説明したが、本考案の主旨の範囲内で種 々の変形が可能であり、これらを本考案の範囲から排除するものではない。

【００２１】

【考案の効果】

上述のように本考案によれば、永久磁石からの磁束を交番磁界に変換するロー タと電機子とにより、制動時のエネルギーを電力として回収できるとともに、該 電機子における外周ヨークの移動により発電部分の磁路の磁気抵抗を大小に変化 させることができるので、制動時に外周ヨークと巻線部との相互位置を調整すれ ば、発電電力が制御できて中間的な制動力が得られるという効果が生ずる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる永久磁石式リターダの一実施例
における電磁機構の部分説明図およびその作動の説明図
である。

【図２】本実施例の縦断面図である。

【図３】永久磁石からの磁路に関連部分の説明図であ
る。

【符号の説明】

１…回転軸 ２…ロータ ４…電機子 ５…移動機構 ６…永久磁石 ４１…巻線部 ４２…外周ヨーク ４１２…コア ４２２…歯部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 戸沢 知 神奈川県藤沢市土棚８番地 いすゞ自動車 株式会社藤沢工場内 (72)考案者 佐野雅幸 神奈川県川崎市川崎区殿町３丁目25番１号 いすゞ自動車株式会社川崎工場内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の走行に応じて回転する複数の磁極を
   外周部に備え永久磁石の磁力をこれら磁極に誘導して交
   互に異極性に磁化するロータと、該ロータの外周に近接
   配置されその回転に応じて発電する巻線部を備えた電機
   子とにより制動力を与える永久磁石式リターダにおい
   て、前記の巻線部に通ずる磁路の磁気抵抗を変化せしめ
   て発電力を可変し制動力を制御する電力制御手段を前記
   電機子に設けたことを特徴とする永久磁石式リターダ。
2. 【請求項２】前記の電力制御手段は巻線部のコアと、該
   コアに係合する外周ヨークとの磁気係合の粗密度を制御
   することを特徴とする請求項１記載の永久磁石式リター
   ダ。