JPH07154958A

JPH07154958A - 車両用リターダ

Info

Publication number: JPH07154958A
Application number: JP29587993A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamamoto; 晃山本; Tsutomu Takizawa; 勉滝沢
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1995-06-16

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】小形、軽量で信頼性が向上するとともに低廉
なコストで製造し得る車両用リターダを提供する。【構成】筒状のロータ１３を固着してこのロータ１３
とともに回転する回転軸８を囲繞して固定部であるコイ
ルを設け、磁束が通るヨーク１８を第１及び第２のヨー
ク１８ａ，１８ｂに分割するとともに、のうちコイルの
外周面に当接する部分である爪部１８ｃ，１８ｄをコイ
ルの周方向に亘り交互に並べることにより、ヨーク１８
ａ、爪部１８ｃ、ロータ１３、第２の爪部、ヨーク１８
ｂを通りヨーク１８ａに至る磁路を形成してロータ１３
に発生する渦電流により、回転軸８の回転を制動するよ
うに構成するとともに、コイルは複数個の単位コイルを
集合させて一個のブロックを形成してなり、スイッチ手
段により選択的に電流を流すことにより制動力を容易に
調整し得るように構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用リターダに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図６に示すように、車両用リターダ１
は、主に大形車両２の補助ブレーキとして、パワートレ
イン系においてプロペラシャフト３ａ，３ｂの間に連結
してある。

【０００３】この種の車両用リターダ１の一例として図
７に示すようなものがある。この車両用リターダ１は、
車両の駆動系である回転軸４を囲繞して車体に固定した
円筒状部材５、この円筒状部材５の外周面に周方向に亘
り配設した複数個のコイル６ａ，６ｂ，６ｃ及び内周面
が隙間を介して前記コイル６ａ〜６ｃと相対向するよう
回転軸４に固着した筒状のロータ７とを有している。す
なわち、回転軸４及びロータ７が一体的に回転するとと
もに被制動部である回転部となっており、円筒状部材５
及びコイル６ａ〜６ｃが車体に固定された固定部となっ
ている。かくして、コイル６ａ〜６ｃを励磁することに
より発生する磁束により回転軸４と一体的に回転してい
るロータ７に渦電流を発生させ、回転エネルギを渦電流
による熱に変換して所望の制動力を得る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き車両用リタ
ーダには次の様な機能が要求される。（１）小形、軽量であること。（２）通常運転時には低損失であること。（３）パワートレイン系への影響が少ない低慣性であ
ること。（４）ブレーキとして高い信頼性を有すること。（５）低コストであること。

【０００５】従来技術に係る車両用リターダも上記機能
を追求したものがあるが、さらに上記各機能の改善が望
まれている。また、リターダは制動トルクを制御するた
めの制御装置を有するが、この制御装置はコイル６ａ〜
６ｃに流れる電流を制御するもので、一般にはスイッチ
ング電源が使用される。このため、制御装置の小形、軽
量、低損失化等も要求されている。

【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑み、制御トル
クを制御するための制御装置も含め、小形、軽量で信頼
性が向上するとともに低廉なコストで製造し得る車両用
リターダを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、回転軸に固定され、この回転軸の回転とと
もに一体的に回転する筒状のロータと、車体に固定され
て前記ロータの内部に占位し、磁束を発生するととも
に、この磁束によりロータに発生する渦電流によりロー
タの回転を制動するコイルとを有する車両用リターダに
おいて、回転軸をそれぞれ囲繞するように配設した複数
個の単位コイルを電源に対しそれぞれ並列に接続して一
個のブロックを形成した環状のコイルと、各単位コイル
に対応して配設し、前記電源の電圧を各単位コイルに選
択的に印加する複数個のスイッチ手段と、前記コイルの
左端面側から上面に当接して右端面側に伸びる第１の爪
部を有する第１のヨークと、コイルの右端部側から上面
に当接して左端面側に伸びる第２の爪部を有する第２の
ヨークとからなり、第１及び第２の爪部がコイルの外周
面上でコイルの周方向に亘りロータの内周面と相対向し
て交互に並ぶとともに、第１及び第２のヨークでコイル
をその周面に沿い囲繞してなるヨークとを有することを
特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成の本発明によれば、コイルを励磁する
ことによりその周囲に形成される磁束は、第１及び第２
のヨークを通る。このとき、第１若しくは第２の爪部か
ら出た磁束はロータを通った後、周方向で隣り合う第２
若しくは第１の爪部に入る。このため、第１及び第２の
爪部によりコイルの周方向に亘りＮ極、Ｓ極が交互に並
ぶ磁極が形成される。この結果、これらの磁極に相対向
する回転中のロータの面に渦電流が発生し、この渦電流
によりロータを介して回転軸を制動する。

【０００９】また、このときの制動トルクはスイッチ手
段の投入、開放により電流を流す単位コイルの数を選択
することにより調整し得る。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

【００１１】図１は本発明の実施例に係る車両用リター
ダを示す縦断面図（但し上半分を示す）、図２は、一部
切欠いて示すその斜視図（但し右半分を示す）である。

【００１２】両図に示すように、回転軸８は、円筒状の
ハウジング９の内周面に固着した軸受１０ａ，１０ｂ，
１０ｃに回転可能に支承してある。また、この回転軸８
の両端部には、端面にフランジ部を有する筒状のカップ
リング１１，１２が嵌着してある。さらに、カップリン
グ１１，１２のフランジ部には円筒状のロータ１３，１
４がスタッドボルト１５ａ，１５ｂを介して固着してあ
る。これら回転軸８、カップリング１１，１２及びロー
タ１３，１４が一体となって回転する回転部を構成して
いる。かかる回転部は、スタッドボルト１５ａ，１５ｂ
を介してプロペラシャフト３ａ，３ｂ（図６参照）に連
結する。

【００１３】ハウジング９は、その取付部９ａを介して
車体の取付板１７に固着してある。本実施例は、このハ
ウジング９に２組の磁界発生部Ｉ，IIを固着したタンデ
ム方式のものであるが、これは何れか一方、すなわち、
シングル方式であっても勿論良い。これら磁界発生部
Ｉ，IIは、それぞれロータ１３，１４の内部に在り、ハ
ウジング９とともに固定部を構成している。

【００１４】磁界発生部Ｉ，IIは、全く同構成であるの
で、磁界発生部Ｉについてのみその詳細な構成を説明す
る。磁界発生部Ｉは、回転軸８を囲繞する環状のコイル
１６を有する。このコイル１６の周囲には、第１及び第
２のヨーク１８ａ，１８ｂからなるヨーク１８がこのコ
イル１６を囲繞するよう設けてあり、コイル１６が発生
する磁束が通る磁路を構成するようになっている。第１
のヨーク１８ａは、コイル１６の内周面及び左端面に当
接するとともに外周面に当接しつつ右端面側に伸びる第
１の爪部１８ｃを有している。第２のヨーク１８ｂは、
コイル１６の内周面及び右端面に当接するとともに外周
面に当接しつつ左端面側に伸びる第２の爪部１８ｄを有
している。かくして、第１及び第２の爪部１８ｃ，１８
ｄがコイル１６の外周面上で周方向に亘り交互に並ぶよ
うに構成してある。

【００１５】このとき、コイル１６は、複数個（本実施
例では５個）の同形の単位コイル１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ，１６ｄ，１６ｅを集合させて形成したものであり、
この部分を抽出して第３図の回路図に示すように、各単
位コイル１６ａ〜１６ｅを電源２１（本実施例ではバッ
テリー）にそれぞれ並列に接続するとともに、各単位コ
イル１６ａ〜１６ｅに対応して複数個（本実施例では５
個）のスイッチ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２
ｅを設け、このスイッチ２２ａ〜２２ｅの投入、開放に
より各単位コイル１６ａ〜１６ｅに選択的に電源２１の
電圧を印加し得るように構成してある。

【００１６】図４は回転軸８の回転速度を一定とした場
合のコイル１６に流れる電流と制動トルクとの関係を示
すグラフである。同図に示すように、本実施例によれ
ば、スイッチ２２ａ〜２２ｅを選択的に投入し、電源２
１に対し並列に接続される単位コイル１６ａ〜１６ｅの
数を調整することにより全体の電流を調整して制動トル
クを調整することができる。このとき、制動トルクはス
テップ状に増減するが、このトルクステップは各単位コ
イル１６ａ〜１６ｅの電線サイズ及び巻回数を調整する
ことで任意に設定し得る。

【００１７】磁界発生部IIも、同様にコイル１９及びヨ
ーク２０を有しており、且つヨーク２０が、同様に第１
の爪部２０ｃを有する第１のヨーク２０ａ及び第２の爪
部２０ｄを有する第２のヨーク２０ｂで構成してある。
コイル１９もコイル１６と同様に単位コイル１９ａ〜１
９ｅからなり、第３図と同様の回路構成となっている。

【００１８】上記実施例において、コイル１６，１９を
励磁すると、コイル１６，１９の周囲に形成される磁束
Φは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、第１のヨーク
１８ａ，２０ａ、第１の爪部１８ｃ，２０ｃ、第１の爪
部１８ｃ，２０ｃとロータ１３，１４の内周面との間の
隙間、ロータ１３，１４及び前記隙間を通って第２の爪
部１８ｄ，２０ｄに至り、さらに第２のヨーク１８ｂ，
２０ｂを通って第１のヨーク１８ａ，２０ａに至る環状
の磁路を通る。したがって、第１の爪部１８ｃ，２０ｃ
及び第２の爪部１８ｄ，２０ｄは、一方がＮ極、他方が
Ｓ極として分極され、コイル１６，１９の周方向に亘り
Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶ磁極が形成される。

【００１９】かかる状態で回転軸８とともに回転するロ
ータ１３，１４には渦電流が流れ、この渦電流によるエ
ネルギはロータ１３，１４で熱となり空気中に放散され
る結果、磁束Φとの相互作用により制動力が発生する。
このときの制動力は、電流を流す単位コイル１６ａ〜１
６ｅ、１９ａ〜１９ｅの数を選択することにより任意に
設定し得る。

【００２０】大きな渦電流を発生させるには、すなわち
大きな制動力を発生させるには、磁束量変化を大きくす
る必要があるが、上記実施例では、コイル１６，１９の
周方向に亘り極性が異なる磁極が交互に並んでいるの
で、渦電流の発生効率が良い。因に、図５に示す従来技
術の場合には、分極させるために多数のコイル６ａ〜６
ｃを有するが、本実施例では１個で良い。また、本実施
例によれば、ロータ１３，１４の内周面と相対向する極
面積は第１及び第２の爪部１８ｃ，２０ｃ，１８ｄ，２
０ｄの表面積であり、図５に示すコイル６ａ〜６ｃの幅
の分だけ小さくなる従来技術よりもより大きな極面積を
確保し得る。すなわち、本実施例は、同一磁束密度で比
較すると小形化が可能となる。また、制動力の調整もス
イッチ２２ａ〜２２ｅの投入、開放の制御により容易に
これをなし得る。

【００２１】

【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば次の効果を得る。（１）制動力調整のための制御装置の小形化と相俟
ち、全体の小形化を図ることができる。（２）同一制動力に対し、励磁電力を下げることが出
来、省エネルギータイプとなる。（３）小形のため、低慣性となり、車両のパワートレ
イン系に与える影響が少ない。（４）小形のため、ロータ径が下がり低風損となり、
非制動時のエネルギー損失を少なくできる。（５）コイル等の部品点数が少なく構造が簡単であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す縦断面図である。

【図２】上記実施例を一部切欠いて示す斜視図である。

【図３】上記実施例に係るコイル部分を抽出してその回
路構成を示す回路図である。

【図４】上記実施例におけるコイルに流れる電流と制動
トルクとの関係を示すグラフである。

【図５】上記実施例における磁束の様子を示す説明図で
ある。

【図６】車両用リターダの取付態様を示す説明図であ
る。

【図７】従来技術を一部切欠いて示す斜視図である。

【符号の説明】

８回転軸１３，１４ロータ１６，１９コイル１６ａ〜１６ｅ，１９ａ〜１９ｅ単位コイル１８，２０ヨーク１８ａ，２０ａ第１のヨーク１８ｂ，２０ｂ第２のヨーク１８ｃ，２０ｃ第１の爪部１８ｄ，２０ｄ第２の爪部２１電源２２ａ〜２２ｅスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸に固定され、この回転軸の回転と
ともに一体的に回転する筒状のロータと、車体に固定さ
れて前記ロータの内部に占位し、磁束を発生するととも
に、この磁束によりロータに発生する渦電流によりロー
タの回転を制動するコイルとを有する車両用リターダに
おいて、回転軸をそれぞれ囲繞するように配設した複数個の単位
コイルを電源に対しそれぞれ並列に接続して一個のブロ
ックを形成した環状のコイルと、各単位コイルに対応して配設し、前記電源の電圧を各単
位コイルに選択的に印加する複数個のスイッチ手段と、前記コイルの左端面側から上面に当接して右端面側に伸
びる第１の爪部を有する第１のヨークと、コイルの右端
部側から上面に当接して左端面側に伸びる第２の爪部を
有する第２のヨークとからなり、第１及び第２の爪部が
コイルの外周面上でコイルの周方向に亘りロータの内周
面と相対向して交互に並ぶとともに、第１及び第２のヨ
ークでコイルをその周面に沿い囲繞してなるヨークとを
有することを特徴とする車両用リターダ。