JPH0446068B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は自動車のリターダに係り、詳しくは、
エンジンのフライホイールで回転子を構成した発
電機を用いて制動力を得るようにした自動車のリ
ターダに関する。

〈従来の技術〉 自動車の補助制動手段として従来より広く用い
られているリターダは、渦電流を用いるものであ
つて、固定子コイルによつて形成される磁場の中
でフインを備えたロータを回転させ、このロータ
に渦電流を発生させて運動エネルギを熱エネルギ
に変換するようにしていた。

このような従来の渦電流式のリターダは、形状
および重量が大きくなるという欠点があつた。ま
た、上記ロータはエンジン（クランクシヤフト）
の回転時に必ず回転駆動されるために、制動を行
わない場合においてもフインによる風損を生じて
燃費を悪化させるという問題があつた。

このような問題点に鑑みて、回転子をエンジン
のフライホイールで構成した誘導子型発電機でリ
ターダを構成することにより、リターダを小型軽
量化することが提案されている（実開昭58−
66877号公報等を参照）。

ところが、このようなリターダにおいては、発
電機の出力と制動力とがほぼ比例するものであ
り、エンジンの回転数が低い場合には当然のこと
ながらフライホイールの回転数も低くなつて発電
機の出力が低下する。このことは、エンジンの回
転数が低い場合に十分な制動力が得られないため
に、自動車用のリターダとしては必ずしも十分な
ものであるとはいえなかつた。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明が解決しようとする課題は、従来のリタ
ーダにおいてはエンジンの回転数が低い場合は大
きな磁束の変化が得られず、高い制動力が得られ
ない点である。

〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するために本発明は、エンジン
のクランクシヤフトに固定したフライホイールの
外周面に誘導子磁極を所定のピツチで設けて回転
子を構成している。また、前記誘導子磁極にエア
ギヤツプを介して対向する固定子を前記クランク
シヤフトに軸着した回転フレームの内周面に取付
けている。そして、前記回転フレームを回転可能
な状態と回転不能の状態に切換制御する固定手段
を設けるとともに、前記クランクシヤフトに固定
したギヤと前記回転フレームの外周面に設けた歯
車とを連動させてクランクシヤフトの回転にとも
なつて回転フレームをフライホイールと逆の方向
に回転駆動させる歯車列による伝動手段を設け、
該伝動手段にクラツチを組込んだことを特徴とし
ている。

〈作 用〉 上記のように構成された自動車のリターダにお
いて、クランクシヤフトの回転にともなつてフラ
イホイールが回転するために、このフライホイー
ルで構成された回転子も回転する。また、クラツ
チを接続状態にすると、固定子を支持する回転フ
レームが歯車列による伝動手段を介してフライホ
イールと逆の方向に回転駆動されるために、固定
子に対する回転子の回転数（回転子の相対回転
数）がエンジンの実際の回転数よりも高くなり、
より大きな制動力が得られる。なお、クランクシ
ヤフトの回転を歯車列による伝動手段で回転フレ
ーム（固定子）に伝達するようにしているため
に、外部要因によつて固定子の回転数が不用意に
変化することがなく、安定した発電（制動）が行
なわれる。

一方、クラツチを遮断状態にして固定手段で回
転フレームを固定した場合は、固定子に対する回
転子の回転数がエンジンの回転数と同一になる。
従つて、この場合は誘導子型発電機による従来の
リターダと同程度の制動力が得られる。

このように、固定子の回転を確実に制御して制
動力を任意に強弱変化させることができるため
に、リターダによる制動力の過不足を回避しつつ
安定した制動作用を行なわせることができる。

〈実施例〉 以下本発明を図示の一実施例につき説明する。
第１図は本発明に係るリターダの一実施例を備え
たエンジン１を示すものであつて、このエンジン
１は例えばトラツク用のデイーゼルエンジンで構
成されている。エンジン１のシリンダブロツクの
背面側にはギヤケース２を介してフライホイール
ハウジング３を取付け、このフライホイールハウ
ジング３の背面側にトランスミツシヨン４を取付
けている。５はプロペラシヤフトである。

つぎに、前記エンジン１に設けられているリタ
ーダの構造について説明する。第２図に示すよう
に、エンジン１のクランクシヤフト６は、先端側
が図示しない軸受を介してシリンダブロツク７に
軸着されるとともに、後端側が軸受８を介してシ
リンダブロツク７に軸着されており、この軸受８
によつて支持されている部分よりも後端側にクラ
ンクシヤフトギヤ９を固着している。クランクシ
ヤフトギヤ９はスタツドピン１０を介してシリン
ダブロツク７に支持されている中間ギヤ１１と噛
合わされており、この中間ギヤ１１をクラツチギ
ヤ１２に噛合せている。

クラツチギヤ１２は電磁クラツチ１３を介して
回転軸１４に連結されている。なお、回転軸１４
は前記フライホイールハウジング３によつて回転
可能に支持されている。

前記回転軸１４の先端部はフライホイールハウ
ジング３の内側に延びており、この回転軸１４の
フライホイールハウジング３側の先端部に駆動ギ
ヤ１５を固着している。そして、クランクシヤフ
ト６にベアリング１７を介して軸着した回転フレ
ーム１６の外周面に形成した歯車２４に前記駆動
ギヤ１５を噛合せることにより、電磁クラツチ１
３の接続状態でクランクシヤフト６が回転する
と、回転フレーム１６がフライホイール１８と逆
の方向に回転駆動されるようにしている。

前記クランクシヤフト６の先端に固定されてい
るフライホイール１８の外周面には第３図に示す
ように所定のピツチで誘導子磁極１９を設けて回
転子を構成している。また、外周面に歯車２４を
形成した回転フレーム１６の内周面には固定子ヨ
ーク２０を設けている。そして、前記誘導子磁極
１９の先端にエアギヤツプを介して対向するポー
ルコア２１を固定子ヨーク２０の内周面に誘導子
磁極１９の２分の１のピツチで円周方向に取付
け、このポールコア２１に電機子コイル２２と界
磁コイル２３をそれぞれ巻装して固定子を構成し
ている。なお、電機子コイル２２は２つのポール
コア２１に跨つて嵌装されているのに対して、界
磁コイル２３はそれぞれのポールコア２１に１つ
づつ嵌装されている。

以上のような構成に成る自動車のリターダにお
いて、自動車が例えば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ツチを投入す
る。すると、図外のコントローラを介してバツテ
リから界磁コイル２３に電流が供給されるため
に、この界磁コイル２３が励磁される。

界磁コイル２３は第３図に示すように、ポール
コア２１を２つづつ互いに逆向きに磁化するとと
もに、共通の電機子コイル２２が巻装された一対
のポールコア２１が互に異極となるように磁化す
る。従つて、ある瞬間においては第３図に破線で
示すような磁気回路２７が形成され、これに対し
てフライホイール１８が回転フレーム１６に対し
て相対的に回転して誘導子磁極１９がポールコア
２１のピツチに相当する角度だけ移動すると、第
３図に鎖線で示すような磁気回路２８が形され
る。

これらの磁気回路２７，２８を通過する磁束は
ともに電機子コイル２２と鎖交し、２つの磁気回
路２７，２８を通過する磁束の向きは互に反転す
る。従つて、この磁束の変化によつて電機子コイ
ル２２に起電力が誘起され、この誘導子型発電機
が発電を行なうことになる。

このような発電はエンジン１あるいは車輪（自
動車の駆動系）からフライホイール１８に伝達さ
れる駆動力（仕事）によるものであり、このとき
に外部からなされる仕事が制動力として利用され
ることになる。従つて、この誘導子型発電機の発
電によつて制動力を受け、自動車が減速されるこ
とになる。なお、このときの発電力は電機子コイ
ル２２に接続された図示しない負荷抵抗によつて
消費される。

さらに、このような誘導子型発電機からなるリ
ターダは、その固定子が回転子に対して逆方向に
回転駆動されて制動力を高めるようになつてい
る。すなわち、電磁クラツチ１３が接続状態にさ
れている場合は、エンジン１のクランクシヤフト
６の回転がクランクシヤフトギヤ９、中間ギヤ１
１、クラツチギヤ１２、回転軸１４、および駆動
ギヤ１５を介して回転フレーム１６の歯車２４に
伝達されるために、この回転フレーム１６がフラ
イホイール１８と逆の方向に確実に回転駆動され
る。このように回転駆動される回転フレーム１６
は、第３図に示すように固定子ヨーク２０を介し
て固定子を支持しているために、回転フレーム１
６が駆動されることによつて固定子に対する回転
子の相対回転数が増大補正される。例えば、フラ
イホイール１８で構成された回転子が第３図にお
いて右方へ回転する場合には、固定子を支持する
回転フレーム１６は第３図において左方へ回転す
ることになる。

このように、リターダを構成する誘導子型発電
機の固定子が歯車列による伝動機構を介して回転
子とは逆方向に回転駆動されるために、両者の相
対回転速度が高くなる。従つて、単位時間あたり
の磁束の変化が大きくなるために、エンジン１の
回転数が低い場合においても電磁クラツチ１３を
接続作動させて回転フレーム１６を回転駆動させ
れば、発電機の発電出力が高くなつて高い制動力
が得られることになる。なお、固定子を支持する
回転フレーム１６がエンジン１によつて駆動され
るために、この回転フレーム１６の駆動によつて
も制動力が得られることになる。

一方、リターダによる制動力があまり高くなく
てもよい場合は、電磁クラツチ１３を遮断状態に
切換えるとともに、図外の固定手段を作動させて
回転フレーム１６を固定する。すると、この場合
は回転子と固定子との間の相対回転数がクランク
シヤフト６の回転数と一致するために、従来のリ
ターダと同程度の制動力が得られる。このよう
に、電磁クラツチ１３および固定手段の切換えに
よつて制動力を強弱に任意に変化させることがで
きるために、制動力の過不足を解消できる。

〈発明の効果〉 以上のように本発明は、フライホイールと逆の
方向に回転駆動される回転フレームに固定子を取
付け、前記回転フレームを回転可能な状態と回転
不能の状態とに切換制御する固定手段を設けるこ
とにより、必要に応じて固定子を回転子と逆の方
向に回転駆動できるようにしてたいる。従つて、
本発明によれば、回転子の回転数が同一である場
合においても固定子の回転を確実に制御して制動
力を任意に強弱変化させることが可能となり、リ
ターダによる制動力の過不足を回避できる。ま
た、クランクシヤフトと回転フレームとを歯車列
による伝動手段を介して連結し、しかも、この伝
動手段にクラツチを組込んでいる。このために、
クラツチの断続ならびに固定手段の係脱に応答し
て回転フレームを確実に回転駆動もしくは固定さ
せることができ、安定した制動作用を行なわせる
ことができるとともに、前記制動力の過不足の回
避と制動作用の安定化によりリターダの制動能力
および信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るリターダを備えたエンジ
ンの概略側面図、第２図はリターダの具体構造を
示す縦断面図、第３図は同要部の拡大展開正面図
である。 １…エンジン、６…クランクシヤフト、９…ク
ランクシヤフトギヤ、１１…中間ギヤ、１２…ク
ラツチギヤ、１３…電磁クラツチ、１５…駆動ギ
ヤ、１６…回転フレーム、１７…ベアリング、１
８…フライホイール、１９…誘導子磁極、２０…
固定子ヨーク、２１…ポールコア、２２…電機子
コイル、２３…界磁コイル、２４…歯車。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンのフライホイールで構成した回転子
   と該回転子に対向する固定子とで発電機を構成
   し、該発電機が発電を行なう際に外部からなされ
   る仕事を制動力として利用するようにしたリター
   ダにおいて、エンジンのクランクシヤフトに固定
   したフライホイールの外周面に誘導子磁極を設け
   て前記回転子を構成し、前記誘導子磁極にエアギ
   ヤツプを介して対向する固定子を前記クランクシ
   ヤフトに軸着した回転フレームの内周面に取付
   け、前記回転フレームを回転可能な状態と回転不
   能の状態に切換制御する固定手段を設けるととも
   に、前記クランクシヤフトに固定したギヤと前記
   回転フレームの外周面に設けた歯車とを連動させ
   てクランクシヤフトの回転にともなつて該回転フ
   レームをフライホイールと逆の方向に回転駆動さ
   せる歯車列による伝動手段を設け、該伝動手段に
   クラツチを組込んだことを特徴とする自動車のリ
   ターダ。