JPS583503A - 車両用リタ−ダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用リターダ装置に関する本ので、骸装置は
２ｎ個（但し、ルは少なくとも２以上の整数）の誘導コ
イル巻線を含む渦電流リターダと、直流電圧電源と、通
常／ｆｉ２　ｎ　＋　１種の異なるブレーキトルクをリ
ターダに発生させるための２％＋１個の位置を具備した
部材によって作動される制御手段とからａり、これらの
トルクの値は１作ｗＪ部材が零位置から２３位置に移行
した際、零から最大値に増加し、それにょって零から２
路に増加する多数の独立した巻線がそれぞれ電源に並列
に接続されるものである。

「誘導コイル巻線」を、以下、単に「巻線」と呼称する
が、この巻線は幽該個所およびその他の説明個所におい
て誘導コイル巻線を意味し。

正しくはこれに限られるものの、直列および／ま友は並
列に接続されるような巻線群も意味する０ そのようなリターダに発生する発熱現象を抑える手段と
しては、リターダの巻線の温度が指定限界を越えた際こ
れらの巻線を自動的に２個宛直列に接続するとともに作
動部材が同じランクの位置に位置決めされるのを阻止す
ることによりリターダを不足励磁にする手段がめり、こ
Ａ″ｉ！１Ｈｃ４１５１！ｉ−ｔ“６°　　　；′従っ
て、外が２であれば、最初２個のＯＳは作動部材の２ら
゛め位ｆｉｉ　’　ｌ　２のいずれで°も直列で励磁さ
れ、また他の２個の巻線は作ｊＥｌｌ１部材の２つの位
置３，４のいずれでも直列で励磁される。推測に依れば
、リターダて熱として消失する電力は１作動部゛材の位
置１，２，３．４についてそれぞれ、これらと同じ位置
で通常消失する電力に対し−＋　　１　１−となる。

冨　　　　４　　　３　　　４ 前述発熱の減少とは別に、この発熱を抑えることは、リ
ターダが運転に入ってからかなりの長時間、一般に３０
分以上あるいは場合によっては１時間も必要となること
がるる０リターダの「不足励磁」に応じて上記のように
一時的に「直列」に接続することは、ブレーキトルクが
冷却時の公称トルクに対し小さな比率となって実際に安
定する時期から、ブレーキトルクの比率が非常に小さく
なるが、このことを犠牲にしても、エネルギーの節約が
極めて大きくなるととに出願人は気付埴た〇 従って、上述の例において、「直列」または「不足励磁
」の接続結果を大目に見れば、作動部材の位置１，２，
３．４について次のことが百える０即ち、それぞれ電源
から引出されるミルクはこのトルクが冷却時の公称値の
約−に落ちたとき瞬間的に約１５〜２０％程度減少する
。

出願人はこの２つの観察結果を用いたアイデアを発案し
た０このアイデアと云うのは、リターダによるブレーキ
トルクが冷却時の公称値の指定比率に減少するや否や自
動的にリターダの正規の励磁モードからｒ不足励磁」モ
ードに移す手段をリターダ装量に取付けることであり。

前記指定比率は多くて−１好ましくは一程度が３ よい。

従って、リターダは実際上永続的な使用状態。

即ち半時間を越え１時間にもなるような非常に長時間の
運転が可能となる。このような長時間運転は、しばしば
山岳地帯で必賛となり、しかも車両のバッテリーを使い
尽くすことなく行われる。

要するに、もしリターダのすべての巻線に全体の励磁を
維持することが、所定時間を過ぎてバッテリーを使い尽
くす結果となるのであれば。

それはすべての巻線が−の電力で励磁される場合と大い
に異なる。そしてこの節減された電力は、バッテリーか
ら引出さずに、すべて車両の同期発電機から発生させる
ことができる〇さらに留意すべきことは、上述のような
わずかなトルク損失のことである。このトルク損失は、
励磁の減退によるもので、おおむね２０％以下にすぎず
、長い下り坂は概して急坂でないため、実質的には欠点
とならない。

このトルク損失は１問題の車両に対しわずかに為出力の
リターダを選ぶことにより補償することができる。そし
てわずかに高価な投資をするという考えは、しばしば不
足励磁の使用状態で達成されるエネルギー節約の考えへ
と急速に変わっている。

好ましい具体例では、さらに下記構成要件のう゛ち１つ
またはそれ以上を付加しなければならない。

一リターダの励磁モードを変換する手段は、このリター
ダにおける回転子の電機子の＠度が指定限界を行過ぎた
ことに応答すること◎−齢述Ｏ励磁モード変換手段社１
回転子電機子が通過する固定子極片の＃ｉ面に形成せし
める凹所に内蔵した感熱素子を含むこと。

−リターダの励磁モードを変換する手段は、車両の歯車
箱が低速ギアまたは低速範囲位置の１つに落として移行
したことに応答すること。

−リターダの励磁モードを変換する手段は、リターダの
励磁、特に作動部材が位置２Ｆ＆に位置した際のリター
ダの励磁開始から１．の遅れをもって自動的に引はずさ
れるとと０ 一前項の遅れ１．は５〜１０分であること。

本発明Ｆｉ、これらの主構成要件の他にいくつかの構成
要件を含み、これは主構成要件と共に使用するのが好ま
しく、以下にさらに詳しく説明する〇 以下１本発明の好ましい具体例につき、添付図面を参照
しながら説明するが、勿論これに限定されることは少１
しもない０ 既に公知の通り、各車両１％に大形車両用のり！−ダ手
段は以下のものを含む＠ −それ自体４個の誘導コイル巻線１，２，３゜４を含む
渦電流リターダ。前記各誘導コイル巻線ｅ：ｔ％に２対
のコイルで形成され、６対の２個のコイルは相互に直列
に接続されＳま次２対は相互に並列に接続されている〇 一波高Ｖの電圧、一般に２４　ｖｏｌｔの電圧で直流電
流を発生するのに使用するバッテリー５゜−各々が巻１
１＋、２．３および４のうちの一つとバッテリー５との
間の電気的接続を制御するように設けられている四つの
接触器６．？、８および９゜ 一５位置制御部材１０（この明細書で「零位置」と呼称
する１つの位Ｗ１にＯＦＦ位置、即ちリターダの消磁に
相幽する）０この部材１０は、それ（ それ４つの接触器６．’１．８．９に接続された４つの
スタッドα、ｂ、ｃ、ｄを連続的且つ累積的にバッテリ
ー５の一部に接続し、すれら４つの接触器に連続的且つ
累積的に電圧ｒの一部を供給するのに使用される０ ２つの接触＠　ｂ　ｅ　ａのコイルの接地帰路は直接形
成されるが、他の２つの接触器）、４Ｉのコイルの接地
帰路は直接ではなく、常閉一点１１を介して形成されて
おり、これについてさらに説明する〇 その他の４つ組の接触器１２が般社られ、該接触器のコ
イルは接触ｔａｂと同様にスタッドａから接続され、接
点１１を介して接地されているＯ 第１図に示したような４つ組接触６１２の励磁状態は１
例えば運転開始時におけるリターダの正規の作用状態で
あり、この状態において４つｍ１ｆｅ触器Ｉ２の２つの
接点４３，１４１！それぞれ巻線１．３を接地させるよ
うに接続し、他の２つの接点１５．１６は橢いたｔまと
なっており、これは対応する巻線菖、３に並列の他の２
つの巻線２，４の通常の接続を妨けるものでない◎ 他方、４つ組接触器１２の消磁状Ｍ（図示せず）Ｉｒｉ
後述の要領で接点口１を開くことによ妙形成されるが、
この状１ｉにおいて、最初の２つの巻線書、３０接地帰
路＃ＰＸ接点１３．１−４の−成により遮断され、これ
とは逆に、２つの接点１５．１６の閉成により、それぞ
れ巻線２を巻線Ｉと直列に、また巻＠４を巻線３と直列
に接続する。

従って、部材ＩＯの回転による接触器も、７゜８．９の
相継ぐ励磁はそれぞれ以下や結果をもたらす〇 −２つの巻線１，２の直列での励磁。

−それ以上何も起こらない。接触器７の接地帰路は接点
１１が開くため形成できない〇−２つの巻＠３　、４の
直列での励磁０これは巻線１．２の直列励磁に付加する
ものであるが、独立している。

−それ以上何も起こらない。接触器９の接地帰路は接点
１！が關くため形成できない。

第１図に相当する正規の励磁モードに対し。

一方の巻線１，２の１１列」接続、並びに他方の巻＠３
　、４の「直列」接続におけ名励磁モードは、リターダ
の消費電力を大幅に節約する結果となる〇 特に、リターダの最大励磁となる部材１ｏの位置４では
、消費電力は−である〇 上述の通り、このかなり大きな消費電力の減少は単に極
めて小さな制動トルクの減少を来すたけであり、この制
動トルクは実際の制動トルクが冷却時公称トルクに対し
かなり小さな比率で安定するようになつ几時点から発生
する。

図示の方法に依れは１部材１０が位［４にあり、リター
ダの回転子の回転が比較的低速、即ち１１０００ｒｐの
オーダーでおる場合１間聴の実トルクは７分運転したと
ころで昇温の結果として初期値の約−に減少し、！！た
上述リターダの励磁モード変換に伴なうトルク損失は、
消費電力が変換直面に観測した値の−に減少するのに対
し、はんの１５〜２０％程度に過ぎないと言える〇 この現象は第２図のグラフにはっきり示されているｏ　
Ｍ　２図において、車両のブレーキトルクｃＦｉ縦座標
にｍ、ｄａＮの単位で示してあり、単位分で表わした時
間ｔは横座標で示してろる・実線の曲線りは初期の運転
段階を示すもので。

この期間に制動トルクは先ず３００　’ＩＩＬ、ｄａＮ
から２００肩、ｄａＮに急降下し、それからゆっくりと
９０　ｍ、ｄａＮに下降する◎ この曲＃Ｄは最大励磁時間ｔ、　（−７分）に相当する
横座標で中断している。

破線の曲線Ｕは、初期励磁モードが時間１．を越えて維
持したと仮定した場合、問題のトルクかどのような値に
なるかを示している■実線の曲＠Ｅは、本発明に従って
励磁モードの変換を行った時間１．からの実トルクの変
化を示す。曲線Ｄ′と比較すると、この時点からのトル
ク減少は比較的小さいのに対し、励磁電力は−になって
いることがわかる〇 第１図の場合のように４つ組の接触！ａ１２を設ける代
りに、第３図に示すように、リターダの並列および直列
励磁モードを切俟えるのに二重の接触器１７を設けても
よい０この接触器１７０２つの接１点１８．１９は、前
述接点１３１１４と同様に２つの巻装置、３の接地帰路
に接続されている＠ 前述接点１５．１６の役割は２つのダイオード２０．２
１で補われ、第１のダイオード２０は巻ｌ１１１の出力
側を巻線２の入力側に接続し。

舘２のダイオード２１は巻線３の出力側を巻線４０入力
側に接続している。

二重接触器１７が励磁されると、即ち部材１０が作用位
置のいずれか１つにあるとともに接点ＩＩが閉状態のま
まであるとき、２つの巻線１゜３はそれぞれ閉状態の接
点１８．１９を介して接地される。

この場合、接触器６（または８）の励磁により、巻線１
（または３）に電力が供給され、この巻線を去る電流の
うち無視できるほどの小電流が巻線２（または４）を通
過し、骸巻線２（または４）は実際に前記巻線＋（また
は３）と直列に接続されるか、それとともに閉状態の接
点１８（！または１９）とは並列に接続される〇この接
点１８（または１９）が二重接触器１７の励磁（この接
触棒１７自体は接点１１の開成（よる）によって開いた
ときのみ１巻線１（または３）の励磁電流はすべて該巻
線ｌ（または３）と直列に接地接続された巻線２（また
は４）を強制的に通過させられる。

本□発明に従い、リターダの正規の並列励磁モードを「
不足ｉ磁」直列゛モードに変換する手段はいくつかあり
、以下これにつき説明する。前記変換は、この変換で生
じる制動トルク損失が低い時点から行われるもので、こ
のトルク損失に比へてエネルギー節約がかなり大きいた
め。

この変換操作は正当化される。

第１の実施例に依れは、これらの変換手段はリターダに
設けた回転子電機子の温度が指定限界を行過ぎたことに
応答するもので、Ｗリターダには堝−流を発生し、それ
によりブレーキトルクが発止する。

この電機子は一般に１個ま７′ｃは２個の強磁性ディス
クで形成され、該各デ斗スクは交互に逆符号の極性を示
す固定子極片のリングを通過する０　　　′ 回転子１１機子の温度を検知するために、これらの極片
２２（第４，５図）の１つにはｔ様子の方向に開口、即
ち該電機子と共にリターダの空隙を形成する極片の面２
４に削設した凹所２３を設け、該凹所２３に前記接点Ｉ
Ｉを栴成する熱接点を内献してめる。

いるような耐熱樹脂で密封して凹所内に保持するのが便
利でるる。

例示し次実施例において、極片は１１磁石の６部の軸端
に螺着して固定した台形プレートであり、該電磁石のコ
イル２５は巻＃１〜４の１つ。

さらに正確にはこれらの巻線の１つの１ｓ゛を形成して
いる。

さらに第４，５図に示されているように、ｉｉ。

２４と反対側の極片２２の而２７には穴２６が穿設され
ており、紋穴２６は凹所２３の置部に゛連通している。

この穴２６は熱接点１１を電気回路の１子に接続する電
気接続ｆｉｌを受は入れるためのものでめる〇 この熱接点の作動に対応する温度限界は１例えは１６０
℃である。

＃１２図に示した一点鎖線の曲線Ｆは、リターダの回転
子の温度Ｔを時間の経過に従って示しており、この温度
Ｔは＃！２図の左側の目盛に℃で表わしてい−る。

前記温度は輻射で熱接点を加熱し始めて３〜４分後に７
００℃の最高温度まで急速に上昇し。

その後３〜４分後に熱接点が作動し、これ以後の昇温は
急激でないことがわかる。

それから回転子の温度は漸次下降するが、熱接点ＩＩは
該温度が第１の温度限界より下に設足した［２の温度限
界に下ったときのみ再び閉じるようになっている。

第２の実施例に依れば、リターダの励磁モードの変換は
、車両の歯車箱が低速ギア位置、即ち低速範囲内に洛し
て移動されたことに応答して作動される０ 実際には、上述の「不足励磁」の運転状態は。

車両が長時間下り坂を走行する際に要求される長い緩速
運転においてのみ真に利点が発揮される。「エンジンブ
レーキ」効果は、車両により低速９ギアまたは低速位置
に対応する一車比で躯゛動される歯車箱および機関の組
立体から得られるもので、前記緩速運転はこの「゛エン
ジンブレーキ」効果によ°るー゛速効果を補光している
。

他方、歯車箱で与えられた歯車比が該歯車箱の高速範囲
、即ち車両の高速ギアに相当す゛るか。

あるいは「平担上」の走行に相当する場合、制動の必要
性はめまりなく比較的簡単でめり、一般に上述ｒ不足励
磁」運転状態が係り合う５分より長時間になることは決
してない。

この第２の実施例の場合、接点１１ｒｉ、歯車箱のレバ
ーやその弛皺歯車箱の町勤齢材の１つによって節」御さ
れるのでなく、直接部」御されるマイクロスイッチで形
成してもよい〇 第３の実施例に依れば、リターダの正規の励磁モードか
ら不足励ｉモードへの切換えハ、リターダの励磁開始と
とＳあるいは作動部材１０が骸リターダの最大励磁に対
応する位置に配置されるごとに、その時点から所定の遅
れｔ３をもって自動的に引はずされるような時限手段に
よって制御される。

この遅れ１．は、好ましくは５〜１０分で１例えば７〜
８分の程度とする。既に述べたように。

この遅れ時間中の励磁によるリターダの昇温は。

このリターダによって発生する実際のブレーキトルクを
、冷却時の公称値に対し比較的小さく且つ実質的に安定
した比率まで減少させる結果となる。車両の速度が１０
００１”Ｆ”程度の回転子の（ロ）転速度に相当する比
較的低速の場合、前１ピ比率は一程度である。

同様のトルクの減少は、車両がもつと高速の場合はさら
に急激ＫＩ！察されるでろろう。

例えは、リターダの回転子の速度が約３０００ｙＰｍの
場合、前記トルク減少はほんの２分後となる０そのよう
な推ａｌｌここでは排除されるものでないが１前述の低
速の場合より利点は少なくなるようである◎何故ならば
１本発明＃ｉ特に下り坂走路で車両を制動することを目
的としており。

この下９坂走路は恐らくは非常に長いがなだらかな傾斜
であ抄、低速走行の速度に相当する＠時限手段はどのよ
うにも望み通りに形成できるが１作動部材１０が最大励
磁に相当する位置に遍したことで自動的に使用状態、即
ち接点！１を開くように取付けるのが便利である。仁の
接点１１の開成により、リターダの励磁モードはｒ不足
励磁」モードに切換えられ、それから作動部材の位置が
その間に変更されなけれと上記位置到達の時点から１．
の遅れ時間に自動的に設定される。

採用した具体例のどれに従っても、結局のところ備えら
れるリターダ装置の構造１作用、および利点（特に、バ
ッテリーの出力を下けることなく、持続性とは別に効率
的な運転ができること）は前述の説明から十分に理解さ
れる〇尚、言うまでもなく、＃Ｉ述説明から既に明らか
罠なっているように、本発明は肴に詳しく考究し九適用
例および具体例の態様に決して限定されるものではなく
、むしろこれらのナベての変更例を含むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図畝本発明による車両用リターダ装置の電気回路図
である。 第２図は、リターダ装置の作用を説明するためのグラフ
である。 第３図は、＃Ｉ１図の装置を一部変更した電気回路図で
ある〇 第４図は、リターダ固定子の極片の正面図で。 該極片は固定子のコイルに連係されるとともに本発＃４
に従いリターダ回転子の温度を検知するための素子を具
備している〇 ＃Ｉ５図は、第４図のｖ−■に沿った断面図でめる０ １．２．３．４・・・誘導コイル巻線、５・・・電源。 ６、フ、８，９・・・制御手段、１０・・・作動部材。 ＩＩ〜１９・・・接触！、２０．２１・・・ダイオード
。 ２２・・・極片◎ 出願人　　ソシエテ　ラバヴイアーエス、ジェ、つ。 代理人弁理士米原正章 弁理士松本　　昂 快 −９ 、φ 匡゛

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）２４個（但し、ルは少なくとも２以上の整数）の
   誘導コイル巻線（１〜４）を含む轡電流リターダと、直
   流電圧電源（５）と、通常Ｆｉ２ｒＬ＋１種の異なるブ
   レーキトルクをリターダに発生させるための２ル＋１個
   の位置を具備する作動部材（１０）によって作動され、
   該作動部材がその零位置から２ｎ位置に移行し、それに
   よって零から２４に増加する多数の独立した巻線をそれ
   ぞれ電源に並列に接続する際、　Ｍｔｌ記ブシブレーキ
   トルクから最大値に増加する値を有するごとくした制御
   手段（６〜９）と、巻線を自動的に２個宛直列に接続す
   ることによってリターダを「不足励磁」にする手段（１
   １〜２１）とを備える車両用リターダ装置において、前
   記手段（１１〜２１）はリターダで発生したブレーキト
   ルクが冷却時における公称値のほぼ半分に相当する指定
   比率に減少した際、直ちに作動せしめられるように配置
   されていることを特徴とする車両用リターダ装置。
2. （２）　　指定比率をほぼ−とした特許請求の範囲第１
   項記載のリターダ装置。
3. （３）　　リターダの励磁モードを変更する手段ｉ１ｔ
   。 該リターダの回転子電機子の温度による指定限界の行過
   ぎに応答するごとくしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または絹２項のいずれかに記載のリターダ装置
   。
4. （４）変更手段は感熱素子（１１）を含み、該感熱素子
   はリターダの固定子に設また極片（２２）の而（２４）
   に削設せる凹所（２３）に内蔵し。 前記面の前面にリターダの回転子電機子を通過させるご
   とくしたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   リターダ装置０
5. （５）　　リターダの励磁モードをｆｊ［！する手段は
   。 車両の歯車箱がそれの「低速ギア」または低速範囲位置
   に移動したことに応答することを特徴とする特許請求の
   範囲第１１：ｊＬまたは第２項のいずれかに記載のリタ
   ーダ装置。
6. （６）　　リターダの励磁モードを変更する手段は。 リターダの励磁、’Ｐｌｒに前記作動部材が位置２ルに
   位置した際のリターダの励磁開始から１．の遅れをもっ
   て自動的に引はずされるごとくしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項のいずれかに記載のリ
   ターダ装置。
7. （７）　　＃配達れｔ、を５〜１０分としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第６項記載のリターダ装置０