JPH0681488B2 - リターダのトルク制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両の減速装置、特に制動トルクを所要の値に
保つ、永久磁石式リターダのトルク制御装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 常用される摩擦ブレーキを頻繁に使用すると、摩擦熱に
より制動能力が減少し、遂には損傷するなどの問題があ
るので、大型車両ではリターダを併用するものが知られ
ている。次に、長い下り坂を走行する場合は、リターダ
を頻繁に作動させるよりも、下り坂の勾配、車両の積載
量などに対応して、リターダが発生する制動トルクを予
め設定した所要の値に維持させるほうが運転が楽であ
る。

特開昭58−75405号公報に開示される電磁式リターダ
は、電磁石へ加える電流をブレーキペダルの踏込量に対
応して加減し、リターダの制動トルクを制御している。
しかし、この従来技術ではリターダは常に摩擦ブレーキ
と併用するものであり、リターダを独立に働かせ、かつ
道路状況や走行条件に対応してリターダの制動トルクを
所要の値に保つことはできないので、前述したような長
い下り坂で、できるだけ摩擦ブレーキの使用を避け、リ
ターダだけを働かせるという、車両の円滑な走行は期待
し得ない。

［発明が解決しようとする問題点］ リターダが発生する制動トルクは、制動ドラムと磁石支
持筒との相対位置が一定でも、制動ドラムの回転数や周
辺温度により永久磁石の能力（磁界の強さ）が変化する
ので、制動トルクを所要の値に維持するには、制動ドラ
ムの回転数や周辺温度に対する特性を考慮した複雑な電
子制御が要求される。

本発明の目的は上述の問題に鑑み、構成が簡単で、制動
ドラムに磁気制動力を及ぼす磁石支持筒が、制動トルク
の変化に対応して軸方向に移動し、予め設定された制動
トトルクを保つように働く、リターダのトルク制御装置
を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は制動ドラム
もを固持する回転軸と同軸の固定軸に、案内枠をばね力
に抗して回動可能に支持し、永久磁石を固持する磁石支
持筒を、制動ドラムに対向した位置と制動ドラムから引
退した位置との間で軸方向移動可能に案内枠に支持し、
固定軸と案内枠との間に配設した両者の相対回転により
作動するサーボ制御弁を、磁石支持筒を案内枠に沿つて
軸方向に移動させるアクチユエータの油圧回路に挿入接
続してなるものである。

［作用］ 制動ドラムに制動トルクを及ぼす磁石支持筒は、トルク
反力を受けるとばね力に抗して回転変位する。制動ドラ
ムの制動トルクが変化すると、磁石支持筒の回転変位に
対応してサーボ制御弁が作動し、アクチユエータの油圧
回路が制御され、磁石支持筒の制動ドラムに対する軸方
向位置が変化するので、制動ドラムに及ぼす磁石支持筒
の磁気制動力が加減され、制動トルクを予め設定された
値に保つように働く。

制動トルクは磁石支持筒の回転変位として直接感知され
るので、制動ドラムの回転数や周辺温度の変化に対し何
ら影響を受けず、構成が簡単で、安定した制御が得られ
るる。

［発明の実施例］ 第１図は本発明による永久磁石式リターダの側面断面
図、第２図は同要部の正面断面図である。リターダは車
両の変速機の出力回転軸14に結合した制動ドラム33と、
制動ドラム33の内周面に対向した位置と制動ドラム33か
ら引退した位置との間で移動可能の磁石支持筒34とを備
えている。多数の永久磁石31が磁石支持筒34の外周面に
周方向等間隔に支持され、かつ制動ドラム３の内周面に
対向する磁極が周方向に交互に異なるように配設され
る。

磁石支持筒34は案内枠29の案内壁35に沿つて回転軸14と
平行に移動可能に支持され、案内枠29に対して回転しな
い。案内枠29は変速機の歯車箱に固定されかつ回転軸14
を嵌合する中空の固定軸27に、回動可能に支持され、右
半部が制動ドラム33の内部へ突出される。案内枠29はア
ルミニウムなどの非磁性体から構成され、永久磁石31と
制動ドラム33との間の周壁部に、各永久磁石31に対応す
る開口が設けられ、該開口に磁性板32が結合される。案
内枠29の左端部に周方向等間隔に、磁石支持筒34を軸方
向に移動するための複数（好ましくは３つ）のアクチユ
エータ21が支持される。

アクチユエータ21は軸心にロツド42を固持するシリンダ
22にピストン25を嵌装して室23と室24を区画し、ピスト
ン25に結合した中空ロツド26を案内枠29の内部へ突出し
てなる。中空ロツド26はロツド30を介して磁石支持筒34
と結合合される。室24は空気槽28と連通され、室24の空
気圧はピストン25を左方へ付勢する。中空ロツド26にピ
ストン25を貫通してロツド42が嵌装される。

案内枠29と固定軸37の間に設定筒40が嵌合され、案内枠
29と設定筒40との回転摺動面に、回転型のサーボ制御弁
39が構成される。後述するように、サーボ制御弁39の一
方の弁溝は通路41を経て中空ロツド26の室27へ連通され
る。設定筒40の一方の弁溝は通路45を経て油槽43に、他
方の弁溝は通路44を経て油圧ポンプ51の吐出口にそれぞ
れ連通される。案内枠29がトルク反力を受け、固定軸37
との間に介装したばねの力に抗して回動すると、サーボ
制御弁39が作動し、室27へ供給される油量が加減され、
磁石支持筒34の軸方向位置が変化する。

第２図に示すように、回転軸14の矢印×方向の回転に対
して、固定軸37から径外方へ突出する突片37aと、案内
枠29の軸穴に設けた切欠29aとの間に介装したばね36に
より、案内枠29が矢印×方向へ回転付勢される。

サーボ制御弁39は案内枠29の内周面に周方向に間隔を存
して設けた軸方向の弁溝46,47と、設定筒40の外周面に
周方向に間隔を存して設けた軸方向の弁溝48,49とから
なる。弁溝46は通路41を経てアクチユエータ21の室27へ
連通される。弁溝47は設定筒40の軸方向通路47a、固定
軸37の周方向溝（溝50と軸方向に離隔して設けられ
る）、固定軸37の径方向通路45a、軸方向通路45を経て
油槽43に連通される。弁溝48,49は中立位置で弁溝46の
両側に配設される。弁溝48は径方向通路48a、前述した
固定軸37の周方向溝、径方向通路45a、軸方向通路45に
連通される。弁溝49は径方向通路49a、固定軸37の周方
向溝50、径方向通路44a、軸方向通路44を経て油圧ポン
プ51の吐出口に連通される。

次に、本発明による永久磁石リターダの作動について説
明する。車両の走行に伴つて回転軸14と一緒に制動ドラ
ム33が回転する。リターダの非作動時、第２図において
設定筒40を運転席から遠隔的に矢印×方向へ図示してな
いストツパに当るまで回転すると、弁溝48が弁溝46に連
通するので、アクチユエータ21の室27が通路41、弁溝4
6、弁溝48、通路48a,45a,45を経て油槽43に連通される
る。したがつて、室24の空気圧によりピストン25が第１
図において左方へ押され、磁石支持筒34が制動ドラム33
から完全に引き出されるので、磁石支持筒34は制動ドラ
ム33に磁気制動力を及ぼさない。

リターダの作動時、例えば下り坂の勾配や積載量に対応
して設定筒40を矢印×と反対方向へ回転操作すると、弁
溝49が弁溝46と連通する。油圧ポンプ51から圧油が通路
44,44a、周方向溝50、通路49a、弁溝49、弁溝46、通路4
1を経てアクチユエータ21の室27へ供給され、ピストン2
5が室24の空気圧に抗して右方へ移動し、磁石支持筒34
が制動ドラム33の内部へ突出する。したがつて、永久磁
石31が磁性板32を経て制動ドラム33の内周面に垂直な磁
界を及ぼす。制動ドラム33に渦電流が生じ、制動トルク
を発生する。

案内枠29はトルク反力を受け、ばね36の力に抗して矢印
×と反対方向へ回転変位する。案内枠29の矢印×と反対
方向の回転変位量が小さい内は、弁溝46が弁溝49と連通
したままであり、アクチユエータ21により磁石支持筒34
が引き続き制動ドラム33の内部へ突出されるが、案内枠
29の回転変位量が大きくなると、弁溝46が弁溝48と連通
し、アクチユエータ21の室27の油圧が油槽43へ解放され
るので、室24の空気圧によりピストン25が左方へ引退さ
れる。

結局、上述の動作の繰り返しにより、第２図に示すよう
に弁溝46が弁溝48と弁溝49に接する中立状態に静定し、
磁石支持筒34の制動ドラム33への突出量に対応した制動
トルクが制動ドラム33に与えられる。こうして、設定筒
40の矢印×と反対方向への回転操作量に対応した所要の
トルクが制動ドラム33に与えられる。制動ドラム33の回
転数や周囲温度の変化に伴つて制動トルクが設定値より
も増減すると、トルク反力を受ける案内枠29がばね36の
力に抗して変位するので、サーボ制御弁39が中立位置か
ら切り換わり、アクチユエータ21による磁石支持筒34の
位置が変化し、制動ドラム33に及ぼす制動トルクが設定
値を保つように働く。

なお、本来、アクチユエータ21は加圧空気を室23,24の
一方へ供給することにより、磁石支持筒34を制動ドラム
の内部へ突出した制動位置と、制動ドラム33から引退し
た非制動位置とに切り換えるものであるが、制動トルク
を所要の値に維持する場合は、室23を大気圧とし、室24
に加圧空気を供給する。したがつて、室24に加圧空気を
供給する代りに、ばねを介装してもよい。また、アクチ
ユエータとして復動型の油圧アクチユエータを用い、サ
ーボ制御弁39により油圧アクチユエータの一方の端室へ
油圧ポンプ51から圧油を供給し、他方の端室の油を油槽
43へ戻すようにしてもよい。

設定筒40は制動ドラム33に与える制動トルクを設定する
ものであるから、制動トルクを所定値（例えば最大制動
トルクの70％）に固定する場合は、設定筒40はなくても
よく、案内枠29と固定軸37との回転摺動面にサーボ制御
弁39を構成すればよい。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、制動ドラムを固持する回転軸と
同軸の固定軸に、案内枠をばね力に抗して回動可能に支
持し、永久磁石を固持する磁石支持筒を、制動ドラムに
対向した位置と制動ドラムから引退した位置との間で軸
方向移動可能に案内枠に支持し、固定軸と案内枠との間
に配設した両者の相対回転により作動するサーボ制御弁
を、磁石支持筒を案内枠に沿つて軸方向に移動させるア
クチユエータの油圧回路に挿入接続したから、制動トル
クの変化に伴い磁石支持筒がばね力に抗して回転変位す
ると、サーボ制御弁の働きによりアクチユエータへ供給
される圧油の量が加減され、アクチユエータの動作量に
対応して、磁石支持筒の制動ドラムへの突出量が加減さ
れ、制動ドラムに及ぼす永久磁石の磁界の強さが加減さ
れる。

磁石支持筒が受けるトルク反力に基づきサーボ制御弁が
作動するので、磁石支持筒の永久磁石が制動ドラムに及
ぼす制動トルクが設定値に維持され、制動ドラムの回転
数や周辺温度の変化に影響されない安定した制御が得ら
れる。

したがつて、長い下り坂を走行する場合に、下り坂の勾
配や積載量に対応して制動トルクを設定すれば、一定の
制動トルクが駆動系に作用し、摩擦ブレーキを使用しな
いでも、車両の円滑な走行が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトルク制御装置を備えた永久磁石
式リターダの側面断面図、第２図は同要部の正面断面図
である。 14:回転軸、21:アクチユエータ、28:空気槽、29:案内
枠、31:永久磁石、33:制動ドラム、34:磁石支持筒、36:
ばね、37:固定軸、39:サーボ制御弁、40:設定筒、51:油
圧ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制動ドラムを固持する回転軸と同軸の固定
   軸に、案内枠をばね力に抗して回動可能に支持し、永久
   磁石を固持する磁石支持筒を、制動ドラムに対向した位
   置と制動ドラムから引退した位置との間で軸方向移動可
   能に案内枠に支持し、固定軸と案内枠との間に配設した
   両者の相対回転により作動するサーボ制御弁を、磁石支
   持筒を案内枠に沿つて軸方向に移動させるアクチユエー
   タの油圧回路に挿入接続してなる、リターダのトルク制
   御装置。