KR20080100667A

KR20080100667A - 차량용 영구자석 방식의 리타더

Info

Publication number: KR20080100667A
Application number: KR1020070046657A
Authority: KR
Inventors: 김현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-05-14
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2008-11-19

Abstract

본 발명은 전자식 보조 브레이크로 사용되는 차량용 영구자석 방식의 리타더(Retarder)에 관한 것으로,

종래의 영구자석 방식의 리타더(100')는 실제 얻어지는 제동력이 약하게 되어 보조 브레이크 역할을 충분히 수행하지 못하게 되고, 그에 따라 주 브레이크 사용빈도가 많아지게 되어 유지비용이 많이 들게 되는 등의 문제가 있었던 바,

로터리 요크(13)의 외측에 영구자석(12)과 자계철심(11)이 설치된 스테이터(10)의 외측에 로터(20)가 설치되는 차량용 영구자석 방식의 리타더(100)를 구성함에 있어서, 상기 로터리 요크(13)의 내측과 외측 모두에 영구자석(12)과 자계철심(11)을 설치하여 스테이터(10)를 구성하고, 스테이터(10)의 내측과 외측 모두에 로터(20)를 설치한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 외측 로터와 내측 로터가 제동력을 동시에 받게 되어 기존의 로터에 미치는 힘에 비해 훨씬 강력한 로렌츠 힘(Lorentz Force;제동력)이 로터에 작용하게 되므로 기존의 리타더와 비해 매우 강력한 보조 브레이크 성능을 발휘할 수 있게 되며, 그에 따라 주 브레이크 사용 회수를 대폭 줄여 유지비 절감과 안정적인 제동 성능을 제공할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

리타더, 스테이터, 로터, 영구자석, 자계철심, 로터리 요크

Description

차량용 영구자석 방식의 리타더 {a permanent magnetic type retarder for a vehicle}

도 1은 종래의 영구자석식 리타더의 종단면도

도 2a는 동 종래 리타더의 오프시의 요부 단면도

도 2b는 동 종래 리타더의 온시의 요부 단면도

도 3은 동 종래 리타더의 로터 회전상태도

도 4는 본 발명의 한 실시예의 종단면도

도 5a는 동 실시예의 오프시의 요부 단면도

도 5b는 동 실시예의 온시의 요부 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100 : 영구자석 방식의 리타더 10 : 스테이터

11 : 자계철심 12 : 영구자석

13 : 로터리 요크 20 : 로터

본 발명은 전자식 보조 브레이크로 사용되는 차량용 영구자석 방식의 리타더(Retarder)에 관한 것으로, 더 자세하게는 스테이터의 로터리 요크(Rotary Yoke)의 안쪽과 바깥쪽 모두에 영구자석(Permanent magnetic)과 자계철심(Pole piece)을 설치하여 보다 강한 제동력을 얻을 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 전자식 보조 브레이크로 사용되는 영구자석 방식의 리타더(일본 스미토모社)의 로터(20;Rotor;회전자)는 도 1과 같이 플랜지(30;C/Flange) 및 샤프트(40; P/Shaft)와 함께 연결되어 회전하게 되고, 스테이터(10;Stator;고정자)는 커버(50;T/M RR Cover)에 마운팅되어 고정된다.

또한 스테이터(10) 내부는 도 1 및 도 2a, 도 2b와 같이 자계철심(11;Pole Piece), 영구자석(12;Permanent Magnet), 로터리 요크(13;Rotary Yoke)로 구성되고, 자계철심(11)과 영구자석(12)의 상대 위치에 따라 자기장이 영향을 미치는 범위가 달라지는 원리를 이용하여 로터(20)에 제동력을 가해주는 방식을 사용하고 있다.

즉, 영구자석 방식의 리타더(100')는 외부 로터(20), 영구자석(12)을 포함한 내부 스테이터(10)로 이루어진 드럼 타입의 전자식 보조브레이크로서, 오프(OFF)시에는 도 2a와 같이 자기장이 로터(20)에 영향을 미치지 못하다가 도 2b와 같이 온(ON)시에 공압을 이용하여 영구자석(12)이 고정된 로터리 요크(13)를 회전시켜 영구자석(12)이 자계철심(11)과 마주보게 되면 로터(20)에까지 자기장이 흘러 와전류 발생, 플레밍의 오른손/왼손 법칙에 따라 로터(20)의 회전과 반대방향으로 로렌츠 힘(Lorentz Force)이 작용하게 되고 이 힘이 바로 제동력이 된다.

그러나 상기 종래의 영구자석 방식의 리타더(100')는 실제 얻어지는 제동력이 약하게 되어 보조 브레이크 역할을 충분히 수행하지 못하게 되고, 그에 따라 주 브레이크 사용빈도가 많아지게 되어 유지비용이 많이 들게 되는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 보다 안정적인 제동 성능을 확보할 수 있도록 하여 보조 브레이크로서의 역할을 충분히 담당할 수 있도록 하는 차량용 영구자석 방식의 리타더를 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 로터리 요크의 안쪽과 바깥쪽 모두에 영구자석과 자계철심을 설치하여 스테이터를 구성하는 것과, 스테이터의 안쪽과 바깥쪽 모두에 로터를 설치하는 것 등을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 4에는 본 발명의 한 실시예의 종단면도가 도시되어 있고, 도 5a에는 동 실시예의 오프시의 요부 단면도가 도시되어 있으며, 도 5b에는 동 실시예의 온시의 요부 단면도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 로터리 요크(13)의 외측에 영구자석(12)과 자계철심(11)이 설치된 스테이터(10)의 외측에 로터(20)가 설치되는 차량용 영구자석 방식의 리타더(100)를 구성함에 있어서, 상기 로터리 요크(13)의 내측과 외측 모두에 영구자석(12)과 자계철심(11)을 설치하여 스테이터(10)를 구성하고, 스테이터(10)의 내측과 외측 모두에 로터(20)를 설치하여서 되는 것이다.

본 발명에 있어서 스테이터(10)의 로터리 요크(13)의 내측에 설치되는 영구자석(12)은 로터리 요크(13)의 외측에 설치되는 영구자석(12)과 반대의 극을 가지도록 한다.

이처럼 본 발명의 리타더(100)는 기존의 스테이터(10) 내부 구조에서 로터리 요크(13) 외측의 영구자석(12)과 반대의 극을 지닌 영구자석(12)을 내측에 추가로 설치하고, 내측 영구자석(12)의 내측에 자계철심(11)을 추가 설치하여 스테이터(10) 내에서 상하 대칭을 이루게 한 것이며, 스테이터(10)의 외측은 물론 내측에도 로터(20)를 설치하여 한 쌍의 로터(20)가 스테이터(10)를 내측과 외측을 감싸는 형태를 갖도록 한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 외측 로터(20)와 내측 로터(20)가 제동력을 동시에 받게 되므로 리타더(100)의 온(ON)시에 기존의 로터에 미치는 힘 대비(곡률반경의 크기에 따라) 최소 150% 이상의 로렌츠 힘(Lorentz Force;제동력)이 로터(20)에 작용하게 되며, 그에 따라 기존의 리타더와 비교해 매우 강력한 보조 브레이크 성능을 발휘할 수 있게 되므로 주 브레이크 사용 회수를 대폭 줄여 유지비 절감과 안정적인 제동 성능을 제공할 수 있게 된다.

예를 들어 종래 기술이 적용된 5TON 메가 트럭의 경우 중형급 리타더 감속도 성능이 0.05g 안팎이나 본 발명을 적용할 경우 0.08g 이상의 감속도 성능을 보유하게 될 것이며, 이는 배기 브레이크와 리타더(100)를 동시에 사용했을 때 발휘할 수 있는 감속도 성능을 리타더(100)만으로도 구현할 수 있게 되는 것이므로 구조를 변경한 본 발명의 리타더(100)와 배기 브레이크를 동시에 사용할 경우 0.1g 이상의 감속 능력을 갖추게 되어 보조브레이크로서의 역할을 충분히 해낼 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 로터리 요크의 안쪽과 바깥쪽 모두에 영구자석과 자계철심을 설치하여 스테이터를 구성하고, 스테이터의 안쪽과 바깥쪽 모두에 로터를 설치한 것으로, 본 발명에 의하면 외측 로터와 내측 로터가 제동력을 동시에 받게 되어 기존의 로터에 미치는 힘에 비해 훨씬 강력한 로렌츠 힘(Lorentz Force;제동력)이 로터에 작용하게 되므로 기존의 리타더와 비해 매우 강력한 보조 브레이크 성능을 발휘할 수 있게 되며, 그에 따라 주 브레이크 사용 회수를 대폭 줄여 유지비 절감과 안정적인 제동 성능을 제공할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

로터리 요크(13)의 외측에 영구자석(12)과 자계철심(11)이 설치된 스테이터(10)의 외측에 로터(20)가 설치되는 것에 있어서, 상기 로터리 요크(13)의 내측과 외측 모두에 영구자석(12)과 자계철심(11)을 설치하여 스테이터(10)를 구성하고, 스테이터(10)의 내측과 외측 모두에 로터(20)를 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 영구자석 방식의 리타더.
제1항에 있어서, 상기 스테이터(10)의 로터리 요크(13)의 내측에 설치되는 영구자석(12)은 로터리 요크(13)의 외측에 설치되는 영구자석(12)과 반대의 극을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 영구자석 방식의 리타더.