JPH07143732A - リターダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレーキドラムを利用して軸方向の寸法の短
縮化と軽量小型化をはかる。 【構成】 励磁コイル（１３）を備え、当該励磁コイル
（１３）に流れる励磁電流によりＮ極とＳ極とが交互に
磁化される複数の磁極を備えたポールコア（１１）と当
該磁極に対向して設けられた渦流円筒（７）とを相対的
に回転させ、渦流円筒（７）に渦電流を発生させて制動
力を得る構成のリターダにおいて、ブレーキドラム
（１）の外側に軸心を同一にして上記渦流円筒（７）を
設けると共に、当該ブレーキドラム（１）と渦流円筒
（７）とで形成される空間に磁性体より成る円筒状の支
持部材（８）を設け、当該円筒状の支持部材（８）に
は、その外周面に上記ポールコア（１１）及び励磁コイ
ル（１３）が設けられ、その内周面に上記励磁コイル
（１３）に励磁電流を供給するエキサイタコア（１４）
及び発電コイル（１５）が設けられ、かつ、ブレーキド
ラム（１）の外周面に複数の永久磁石（１６）が固着さ
れて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リターダ、特にブレー
キドラムを利用し、軸方向の寸法の短縮化と軽量小型化
を可能にした構造のリターダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、物流の主役をトラックが担うよう
になり、特にディーゼルエンジンを搭載した大型トラッ
クによる物流消費の低減が進んでいる。一方このような
車両用エンジンについても、ターボ化及び小型軽量化に
よる高性能化の開発、改良が進み、低燃費のエンジンが
出現している。

【０００３】しかしながら上記高性能化の進展により単
位出力当りのエンジン容量の低減となる結果、例えば長
い下り坂におけるブレーキの加熱によるフェード現象を
避けるために使用するエンジンブレーキ若しくは排気ブ
レーキの機能の低下を招来する。

【０００４】このため補助ブレーキとして作用するリタ
ーダが注目されている。このリターダの一つとして、変
速装置の出力軸部分に発電機を取付けて走行エネルギー
の吸収を行う所謂電磁式リターダがある。また電磁式リ
ターダの他の態様として、励磁コイルと渦流板若しくは
渦流円筒とを対向させて設け、両者の相対回転による渦
電流を利用するものもある。

【０００５】図３は従来の電磁式リターダの要部端面説
明図、図４はその要部縦断面図を示している。図３，図
４において、３１は渦流円筒であり、中空円筒状に形成
され、外周に複数の放熱用フィン３２が一体に設けら
れ、図示されていない出力軸と共に回転するように構成
されている。次に３３は磁性体の支持部材であり、例え
ば中空円筒状に形成され、外周に複数のポールコア３４
が固着され、このポールコア３４に励磁コイル３５が巻
装されている。そして励磁コイル３５に励磁電流が流さ
れると、ポールコア３４の先端に円周方向にＮ極とＳ極
とが交互に磁化されるようになっている。

【０００６】上記の構成により、渦流円筒３１が回転し
ている状態の下で励磁コイル３５に励磁電流が流される
と、ポールコア３４の先端に円周方向にＮ極とＳ極とが
交互に磁化されるので、渦流円筒３１に渦電流が発生
し、この渦電流と励磁コイル３５による磁界との間で渦
流円筒３１の回転方向と逆方向の電磁力が発生する。従
ってこの電磁力が渦流円筒３１の回転運動に対してブレ
ーキ作用を及ぼす。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の電磁式リタ
ーダにおいて、ブレーキ作用若しくは制動トルクを大に
するためには、まず渦流円筒３１の直径を大に形成する
ことが考えられるが、電磁式リターダが装着される変速
装置の出力軸の近傍の空間が狭小であるため、実際上は
困難である。

【０００８】一方上記制動トルクは、渦流円筒３１に発
生する渦電流に起因する渦電流損に関連する。そして上
記渦電流損は渦流円筒３１の内周面とポールコア３４の
先端とのエアギャップにおける磁束密度の増加に伴って
増加するため、励磁コイル３５の巻数を大にすること
が、制動トルクの向上に有効である。

【０００９】しかしながらこのように励磁コイル３５の
出力を大にするためには、この励磁コイル３５に供給す
る電源、例えば発電機若しくはバッテリの容量を大にし
なければならず、装置全体が大型化すると言う問題点が
ある。

【００１０】上記の問題点を解決するために、本出願人
は先に励磁コイル３５に給電するための励磁機若しくは
エキサイタを備えた電磁式リターダについて出願してい
る（例えば実願平３─９８７７１号）。すなわち励磁コ
イル３５が装着された支持部材３３に励磁機電機子コイ
ルを設けると共に、この励磁機電機子コイルと鎖交する
磁束を発生させる励磁機用界磁手段を別個に設け、励磁
機電機子コイルに発生した電圧を励磁コイル３５に供給
するようにした構成のものである。

【００１１】上記のように構成することにより、渦電流
を発生させる励磁コイル３５と同一の支持部材３３に励
磁機電機子コイルを設け、励磁コイル３５の電源とした
ので、励磁コイル３５に充分な励磁電流を供給すること
ができ、エアギャップにおける磁束密度を大きく確保で
き、制動トルクの大なる電磁式リターダを得ることがで
きるという効果を奏する。

【００１２】しかしながら上記の提案においても、励磁
コイル３５が装着された支持部材３３に励磁機電機子コ
イルを設けると共に、この励磁機電機子コイルと鎖交す
る磁束を発生させる励磁機用界磁手段を設けた構成で
も、励磁機用界磁手段が別個に設けられているため、出
力軸方向が長くなり、スペースの狭い車体にあっては望
ましい状態ではなかった。すなわち電磁式リターダが装
着される変速装置の出力軸の近傍の空間が狭小であるた
め、グリース注入口へグリースの注入が困難であり、リ
ターダの出力軸方向の短縮化と共にその軽量小型化が望
まれる。

【００１３】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
り、ブレーキドラムが取付けられていることに着目し、
当該ブレーキドラムの外部にリターダを形成することに
より、出力軸方向の短縮化と共に軽量小型化を可能にし
たリターダを提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決しようとする手段】上記の目的を解決する
ために、本発明のリターダは励磁コイルを備え、当該励
磁コイルに流れる励磁電流によりＮ極とＳ極とが交互に
磁化される複数の磁極を備えたポールコアと当該磁極に
対向して設けられた渦流円筒とを相対的に回転させ、渦
流円筒に渦電流を発生させて制動力を得る構成のリター
ダにおいて、ブレーキドラムの外側に軸心を同一にして
上記渦流円筒を設けると共に、当該ブレーキドラムと渦
流円筒とで形成される空間に磁性体より成る円筒状の支
持部材を設け、当該円筒状の支持部材には、その外周面
に上記ポールコア及び当該ポールコアに巻装された励磁
コイルが設けられると共に、その内周面に上記励磁コイ
ルに励磁電流を供給するエキサイタコア及び当該エキサ
イタコアに巻装された発電コイルが設けられ、かつ、ブ
レーキドラムの外周面に上記エキサイタコア及び発電コ
イルに対向して複数の永久磁石が固着されていることを
特徴としている。

【００１５】

【作用】ブレーキドラムの外部にリターダを形成するこ
とにより、新たにリターダを装着するスペースがいらな
くなるので、出力軸方向の短縮化と共に軽量小型化が可
能となる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の一実施例要部縦断面図であり
図２のＡＯＢ矢視図を示している。図２は図１の右側面
図である。

【００１７】図１，図２において、ブレーキドラム１は
図１図示の如く、変速装置２の出力軸側フランジ２─１
とプロペラシャフト３側のフランジ３─１との間に回転
可能に設けられている。当該ブレーキドラム１はその両
側がそれぞれ開口端を有する椀状に形成されており、ボ
ルト４及びナット５とで変速装置２の出力軸側フランジ
２─１とプロペラシャフト３側のフランジ３─１との間
に同軸的に固着されている。

【００１８】ブレーキドラム１の外側には取付け円板６
を介してブレーキドラム１と軸心を同一にして渦流円筒
７が配設されている。当該渦流円筒７には鉄鋼材料が用
いられる。なお取付け円板６は当該渦流円筒７と一体に
形成されたものであってよい。

【００１９】ブレーキドラム１の外側と当該渦流円筒７
とで形成される空間には磁性材の円筒状の支持部材８が
配置されると共に、当該円筒状の支持部材８の一端は中
央に凹部を有する支持板９に固着されている。そして当
該支持板９は変速装置２の端部にボルト１０で固定され
ている。この場合も当該支持板９は支持部材８と一体に
形成されてたものであってよい。

【００２０】上記ブレーキドラム１の外側と渦流円筒７
とで形成される空間に配置された円筒状の支持部材８の
外周面には、磁性材のポールコア１１がボルト１２を介
して取付けられており、当該ポールコア１１と渦流円筒
７の内周面との間にエアギャップが形成されている。そ
して当該ポールコア１１に励磁コイル１３が巻装されて
いる。また支持部材８の内周面にはエキサイタコア１４
が固着されると共に、当該エキサイタコア１４に設けら
れたスロットにはそれぞれ発電コイル１５が巻装されて
いる。

【００２１】一方、ブレーキドラム１の外周面には、例
えばアークセグメント状に形成された永久磁石１６が交
互に異極となるような順に等間隔で配置されている。当
該永久磁石１６と上記エキサイタコア１４との間にエア
ギャップが形成されており、エキサイタコア１４に巻装
された発電コイル１５と永久磁石１６とでエキサイタを
構成している。

【００２２】この時のエキサイタの磁束は、永久磁石１
６，エアギャップ，エキサイタコア１４，エアギャッ
プ，隣の永久磁石１６及びブレーキドラム１の円筒部の
磁気回路を通って流れ、ブレーキドラム１が磁気回路の
一部を構成している。この様にブレーキドラム１を利用
し、その一部が磁気回路を構成している点が本願の特徴
となっている。

【００２３】発電コイル１５に発生した交流電圧は整流
手段で整流され、スイッチの投入により上記励磁コイル
１３に励磁電流が流れるようになっている。この様に、
ブレーキドラム１およびその外部を利用してリターダを
形成し、かつ、ブレーキドラム１を磁気回路の一部とす
ることにより、軸方向、つまりスラスト方向の寸法の短
縮化が可能となり、同時に軽量小型化が可能となる。

【００２４】なお、１７は遮熱板であり、渦電流損の発
熱による渦流円筒７からの輻射熱を当該遮熱板１７で遮
蔽して励磁コイル１３の温度上昇を抑制するようになっ
ている。１８は放熱用フィンであり、渦流円筒７に発生
した渦電流損による発熱を当該放熱用フィン１８から空
中に放熱させるようになっている。

【００２５】そして１９はブレーキシューであり、ブレ
ーキドラム１の内部に設けられているものである。上記
の様に構成されている本発明のリターダの動作を次に説
明する。

【００２６】ブレーキドラム１の内周面に圧接されてい
るパーキング用のブレーキシュー１９を開放し、変速装
置２の出力軸、すなわち当該出力軸側フランジ２─１を
回転させると、ブレーキドラム１，永久磁石１６，取付
け円板６及び渦流円筒７は一体となって回転する。この
時プロペラシャフト３側のフランジ３─１もこの回転が
伝達される。

【００２７】リターダを作動させるために、図示されて
いないスイッチを投入することにより、発電コイル１５
に発生している交流電圧の整流手段で整流された直整流
電圧が当該スイッチを介して上記励磁コイル１３に励磁
電流を流させる。従ってポールコア１１が交互にＮ極と
Ｓ極との順に磁化され、渦流円筒７に渦電流が発生す
る。この渦電流とポールコア１１が生成する磁界との間
で渦流円筒７の回転方向と反対方向に制動トルクが発生
し、当該制動トルクが出力軸側フランジ２−１の回転に
対しブレーキ作用を及ぼす。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、ブ
レーキドラム１を利用してリターダを形成する様にした
ので、軸方向、つまりスラスト方向の寸法の短縮化が可
能となり、同時に軽量小型化が可能となる。

【００２９】そしてブレーキドラム１の取付け円板６側
の出張り幅も狭く出来るので、取付け円板６のプロペラ
シャフト３側の間隙が確保され、プロペラシャフトに設
けられるグリース注入口に容易にグリースの注入ができ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例要部縦断面図である。

【図２】図１の右側面図である。

【図３】従来の電磁式リターダの要部端面説明図であ
る。

【図４】その要部縦断面図である。

【符号の説明】

１ ブレーキドラム ６ 取付け円板 ７ 渦流円筒 ８ 支持部材 ９ 支持板 １１ ポールコア １３ 励磁コイル １４ エキサイタコア １５ 発電コイル １６ 永久磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励磁コイルを備え、当該励磁コイルに流
   れる励磁電流によりＮ極とＳ極とが交互に磁化される複
   数の磁極を備えたポールコアと当該磁極に対向して設け
   られた渦流円筒とを相対的に回転させ、渦流円筒に渦電
   流を発生させて制動力を得る構成のリターダにおいて、 ブレーキドラムの外側に軸心を同一にして上記渦流円筒
   を設けると共に、 当該ブレーキドラムと渦流円筒とで形成される空間に磁
   性体より成る円筒状の支持部材を設け、 当該円筒状の支持部材には、 その外周面に上記ポールコア及び当該ポールコアに巻装
   された励磁コイルが設けられると共に、 その内周面に上記励磁コイルに励磁電流を供給するエキ
   サイタコア及び当該エキサイタコアに巻装された発電コ
   イルが設けられ、 かつ、ブレーキドラムの外周面に上記エキサイタコア及
   び発電コイルに対向して複数の永久磁石が固着されてい
   ることを特徴とするリターダ。