JPH062403Y2 - 車両用リターダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は車両用リターダに係り、とくにリターダを発電
機から構成し、この発電機が発電を行なう際に吸収する
仕事によって制動力を得るようにした車両用リターダに
関する。

〔考案の概要〕 本考案は、リターダを構成する発電機の出力コイルに中
点タップを設けるとともに、出力コイルの出力端に切換
えスイッチを接続し、発電機の回転数に応じて出力を取
出す上記出力コイルのターン数を変更するようにしたも
のであって、この発電機による低速充電性と高出力の両
立を可能にしたものである。

〔従来の技術〕

車両を制動するためのリターダの一種として、発電機か
ら成るリターダが提案されている。このようなリターダ
においては、第７図に示すように、スイッチ５０を閉じ
ることによって発電コイル５１の出力を負荷抵抗４９で
消費するようにし、このときに発電を行なうために吸収
される仕事によって制動力を得るようにしている。発電
コイル５１は共振用コンデンサ５２と並列に接続される
とともに、発電コイル５１に中点タップ５３が設けられ
ており、このタップ５３を通して発電コイル５１の出力
を取出し、全波整流器５４によって整流するとともに、
バッテリ５５の充電と電気負荷５６の駆動等を行なうよ
うにしている。さらに全波整流器５４の出力によって励
磁される界磁コイル５７はフリーホイールダイオード５
８と接続されるとともに、トランジスタ５９によって界
磁電流の制御が行なわれるようになっている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

界磁コイル５７による励磁およびバッテリ５５の充電と
電気負荷５６の駆動のために、発電コイル５１の出力を
中点タップ５３を通して取出すようにしているが、中点
タップ５３を取出す位置のコイル５１のターン数を少な
くすることによって最高出力を高くすることが可能にな
る。ところが中点タップ５３が取出される位置のターン
数を少なくすると、低速充電性が悪化することになる。
そこでタップ５３の設けられている位置のターン数を増
加するようにすると、低速充電特性は改善されるが、最
高出力が低下してしまい、これによって良好な特性が得
られなくなるという問題がある。

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、リターダを構成する発電機の低速充電性と高出力と
の両立を可能にした車両用リターダを提供することを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、発電機と、整流器と、バッテリと、電気負荷
と、スイッチと、回転検出センサと、制御手段とを有す
る車両用リターダであって、 発電機は、回転子がパワーラインに連動され、かつ中点
タップが出力コイルに設けられ、 整流器は、発電機の交流出力を整流し、 バッテリは、整流器の出力で充電され、 電気負荷は、整流器の出力で駆動され、 回転検出センサは、発電機の回転数を検出し、 制御手段は、回転検出センサの検出出力が入力され、発
電機の回転数に対応する制御信号を出力し、 スイッチは、発電機の出力コイルの出力端と整流器の入
力端との間に接続され、制御手段の制御信号により出力
コイルのターン数を切換えるものである 車両用リターダに関するものである。

〔作用〕

車両の走行に伴って、発電機の回転子が回転駆動され
る。従ってこのときの車両の慣性エネルギによって発電
が行なわれ、外部からなされた仕事が吸収されて制動力
を生ずる。発電機の出力コイルで得られた発電出力は整
流器で整流され、バッテリが充電され、電気負荷が駆動
される。スイッチが発電機の回転数に応じて切換えら
れ、中点タップによって出力コイルのターン数が変更さ
れる。

従って低速充電性と高出力の両方を満足する特性が得ら
れる。

〔実施例〕

第４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１を示すものであって、このエンジン１は例えばト
ラック用のディーゼルエンジンから構成されている。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。このハウジング２の上下には後述す
る誘導子型発電機の固定子のケース８が取付けられてい
る。さらにフライホイールハウジング２の背面側にはト
ランスミッション５が配されており、エンジン１の回転
数を適当な値に変速し、プロペラシャフト６を介して駆
動輪へ伝達するようになっている。

つぎにこのエンジン１に設けられているリターダの構造
について述べると、第２図に示すようにハウジング２内
に収納され、クランクシャフト３の端部に固着されたフ
ライホイール４の外周面には円周方向に沿って所定のピ
ッチで誘導子磁極７が設けられている。そしてこの磁極
７を備えるフライホイール４が誘導子型発電機の回転子
を構成しており、この発電機が自動車のリターダを構成
するようになっている。ハウジング２の上下にはそれぞ
れケース８が設けられており、これらのケース８には誘
導子型発電機の固定子が収納されている。

この固定子は第３図に示すように、フライホイール４の
円周方向に配列された複数のポールコア９を備えてい
る。ポールコア９の下端部は上記誘導子磁極７に微小な
エアギャップを介して対向するとともに、その上端部は
固定子ヨーク１０を介してケース８の蓋板に固着されて
いる。そしてポールコア９には電機子コイル１１と界磁
コイル１２とがそれぞれ巻装されている。なお電機子コ
イル１１が２つのポールコア９に跨って巻装されている
のに対して、界磁コイル１２はそれぞれのポールコア９
に１つずつ巻装されている。

このような構成に係る固定子側の界磁コイル１２は第２
図に示すコントローラ１３を介してバッテリ１４と接続
されている。そしてコントローラ１３は第１図および第
４図に示すようにトランジスタ１６を備えており、この
トランジスタ１６によって界磁電流の制御を行なうよう
にしている。そしてトランジスタ１６のベースはコント
ローラ１７と接続されるようになっており、さらにこの
コントローラ１７が運転席に設けられているリターダス
イッチ１８と接続されるようになっている。また界磁コ
イル１２の両端には第１図に示すようにダイオード２７
が接続されている。

これに対して電機子コイル１１は負荷抵抗１５と接続さ
れるとともに、この負荷抵抗１５に対して並列に共振用
コンデンサ２１が接続されており、両者の間にはスイッ
チ２２が設けられている。また電機子コイル１１の出力
を取出すために中点タップ２３がコイル１１に設けられ
ており、このタップ２３が全波整流器２４と接続されて
いる。なお全波整流器２４の他方の入力端には切換えス
イッチ２５が接続されており、コイル１１の両端の内の
一方と選択的に接続されるようにしている。そして全波
整流器２４の出力側はバッテリ１４と電気負荷２６の並
列回路に接続されている。また上記切換えスイッチ２５
はマイクロコンピュータ２８によってその制御が行なわ
れるようになっており、マイクロコンピュータ２８はエ
ンジンの回転数を検出する回転センサ２９と接続される
ようになっている。

つぎに以上のような構成になるこの自動車のリターダの
動作について説明する。例えばこのリターダを備えた自
動車が長い坂を下る場合には、運転席に設けられている
リターダスイッチ１８を投入する。すると第２図および
第４図に示すコントローラ１３のトランジスタ１６が制
御回路１７によって導通状態に切換えられる。従ってバ
ッテリ１４からこのトランジスタ１６を介して誘導子型
発電機の固定子の界磁コイル１２に界磁電流が流れ、こ
の界磁コイル１２が励磁されることになる。

このように界磁コイル１２が励磁されると、界磁コイル
１２は第３図に示すように、ポールコア９を２つずつ互
に逆向きに磁化するとともに、共通の電機子コイル１１
が巻装された一対のポールコア９が互に異極となるよう
に磁化する。従ってある瞬間においては、第３図におい
て点線で示すような磁気回路３５が形成され、これに対
してフライホイール４が回転して誘導子磁極７がポルコ
ア９のピッチに相当する角度だけ移動すると、第３図に
おいて鎖線で示すような磁気回路３６が形成される。

これらの磁気回路３５、３６を通過する磁束はともに電
機子コイル１１と鎖交するとともに、２つの磁気回路３
５、３６を通過する磁束の向きは互に反転することにな
る。従ってこの磁束の変化によって、電機子コイル１１
に起電力が誘起されて、この誘導子型発電機が発電を行
なうことになる。このことはエンジン１あるいは車両が
フライホイール４を駆動することになり、このときに外
部からなされる仕事が制動力として吸収されることにな
る。従ってこの誘導子型発電機の発電によって車両が制
動力を受け、減速されることになる。そしてこのときの
発電出力は第２図および第１図に示す負荷抵抗１５によ
って消費されるようになっている。

このようにして制動力を発生する発電機の電機子コイル
１１は第１図に示すようにコンデンサ２１と接続されて
おり、これによって直列共振回路を構成している。コン
トローラ１７によってベース電流が制御されるトランジ
スタ１６はコイル１１とコンデンサ２１の共振点の制御
に用いられることになる。これに対してスイッチ２２が
開かれるとともに、全波整流器２４によって中点タップ
２３を通して電機子コイル１１の出力を取出す場合に
は、コントローラ１７によってトランジスタ１６のベー
ス電流を制御することにより、界磁コイル１２に流れる
電流の調整を行ない、全波整流器２４の出力電圧を一定
にしている。従ってバッテリ１４および電気負荷２６に
一定の直流電圧が加わることになる。

このように本実施例に係るリターダは発電機から構成さ
れるとともに、全波整流器２４によって発電コイル１１
の出力の一部を取出して整流するとともに、バツテリ１
４の充電と電気負荷２６の駆動とを行なうようにしてい
る。しかもマイクロコンピュータ２８はエンジン２９の
回転数に応じて切換えスイッチ２５を切換えるようにし
ており、高速時よりも低速時の方がコイル１１のターン
数を多く利用するようにしている。従ってこのときの発
電特性は第５図に示すようになり、低速充電特性を高め
るとともに、最高出力の低下を防止するようにしてい
る。すなわち低速充電特性と高出力との両立を図るよう
にしている。

〔応用例〕

以上本考案を図示の一実施例につき述べたが、本考案は
上記実施例によって限定されることなく、本考案の技術
的思想に基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、単一の中点タップ２３を設け、切換え
スイッチ２５によってタップ２３の一方の部分を使用す
るようにしていたが、第６図に示すように、電機子コイ
ル１１に２つの中点タップ３１、３２を設け、これらの
切換えスイッチ２５によって行なうようにしてもよい。
このような構成においても、低速時におけるコイル１１
のターン数を多くするとともに、高速時におけるコイル
１１のターン数を少なくして低速充電特性の改善と高出
力化とを達成することが可能になる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案は、発電機の出力を整流器で整流し
てバッテリの充電と電気負荷の駆動とを行なうようにな
し、発電機の出力コイルに中点タップを設けるととも
に、この中点タップを利用して発電機の出力を取出すた
めの出力コイルのターン数が変更されるように切換えス
イッチを出力コイルと整流器との間に接続し、発電機の
回転数に応じて発電出力を取出す出力コイルのターン数
を変更するようにしたものである。

従って発電機の回転数に応じて出力を取出す出力コイル
のターン数を任意に変更することが可能になり、低速回
転時における出力コイルのターン数を多くするととも
に、高速回転時における出力コイルのターン数を少なく
することによって、この発電機の低速充電性と高出力の
両立とを達成することが可能になる。

【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構成する発
電機の回路図、第２図は同リターダの要部斜視図、第３
図は同要部拡大展開正面図、第４図はリターダを備える
エンジンの正面図、第５図は発電機の出力特性を示すグ
ラフ、第６図は変形例に係る発電機の回路図、第７図は
従来の発電機の回路図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 ４…フライホイール（回転子） ７…誘導子磁極 ８…ケース（固定子） １１…電機子コイル １２…界磁コイル １４…バッテリ ２３…中点タップ ２４…全波整流器 ２５…切換えスイッチ ２６…電気負荷

フロントページの続き (72)考案者 武藤 修 群馬県新田郡新田町大字早川字早川３番地 澤藤電機株式会社新田工場内 (72)考案者 須佐 吉弘 群馬県新田郡新田町大字早川字早川３番地 澤藤電機株式会社新田工場内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】発電機（８）と、整流器（２４）と、バッ
   テリ（１４）と、電気負荷（２６）と、スイッチ（２
   ５）と、回転検出センサ（２９）と、制御手段（２８）
   とを有する車両用リターダであって、 発電機（８）は、回転子（４）がパワーラインに連動さ
   れ、かつ中点タップ（２３）が出力コイル（１１）に設
   けられ、 整流器（２４）は、発電機（８）の交流出力を整流し、 バッテリ（１４）は、整流器（２４）の出力で充電さ
   れ、 電気負荷（２６）は、整流器（２４）の出力で駆動さ
   れ、 回転検出センサ（２９）は、発電機（８）の回転数を検
   出し、 制御手段（２８）は、回転検出センサ（２９）の検出出
   力が入力され、発電機（８）の回転数に対応する制御信
   号を出力し、 スイッチ（２５）は、発電機（８）の出力コイル（１
   １）の出力端と整流器（２４）の入力端との間に接続さ
   れ、制御手段（２８）の制御信号により出力コイル（１
   １）のターン数を切換えるものである。 車両用リターダ。