JPH0810941Y2 - 電磁式リターダ - Google Patents
電磁式リターダInfo
- Publication number
- JPH0810941Y2 JPH0810941Y2 JP8641390U JP8641390U JPH0810941Y2 JP H0810941 Y2 JPH0810941 Y2 JP H0810941Y2 JP 8641390 U JP8641390 U JP 8641390U JP 8641390 U JP8641390 U JP 8641390U JP H0810941 Y2 JPH0810941 Y2 JP H0810941Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- current
- retarder
- magnetic flux
- current collecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Electromagnets (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、大型車両等に備えられるリターダに関し、
原理的に新規な構成としたものである。
原理的に新規な構成としたものである。
〈従来の技術〉 リターダとは、大型車両に備えられて降坂時に吸収す
べきエネルギーの一部を肩代わりし、ブレーキの温度上
昇によるフェードを防ぎ摩擦材の寿命を延ばすものであ
る。リターダとしては、（イ）排気ブレーキ、（ロ）電
磁式リターダ、（ハ）流体式リターダの３種類がある。
このうち現在用いられている電磁式リターダは、磁場の
中で円板を回したときの渦電流による減速力を利用する
ものである。
べきエネルギーの一部を肩代わりし、ブレーキの温度上
昇によるフェードを防ぎ摩擦材の寿命を延ばすものであ
る。リターダとしては、（イ）排気ブレーキ、（ロ）電
磁式リターダ、（ハ）流体式リターダの３種類がある。
このうち現在用いられている電磁式リターダは、磁場の
中で円板を回したときの渦電流による減速力を利用する
ものである。
ここで現在用いられている電磁式リターダの原理を、
第７図を参照して説明する。シャフト１には円板状の導
電材でなるロータ２を設けており、ロータ２には磁石
（一般には電磁石）３で生じた磁束Ｂが鎖交している。
ロータ２が回転するとロータ２に渦電流が流れ磁束Ｂと
の相互作用により制動トルクが発生する。第８図は従来
の電磁式リターダ10の概略構成を示しており、シャフト
１には円板状の２枚のロータ2a,2bを設けており、固定
側のコイル3a及びポール3bでなる電磁石３により生じた
磁束がロータ2a,2bを貫通する。このリターダ10は第９
図に示すように、車両の底面で自在継手を介してプロペ
ラシャフト11に介装され、ちょうど変速機と後車軸との
中間に取り付けられる。
第７図を参照して説明する。シャフト１には円板状の導
電材でなるロータ２を設けており、ロータ２には磁石
（一般には電磁石）３で生じた磁束Ｂが鎖交している。
ロータ２が回転するとロータ２に渦電流が流れ磁束Ｂと
の相互作用により制動トルクが発生する。第８図は従来
の電磁式リターダ10の概略構成を示しており、シャフト
１には円板状の２枚のロータ2a,2bを設けており、固定
側のコイル3a及びポール3bでなる電磁石３により生じた
磁束がロータ2a,2bを貫通する。このリターダ10は第９
図に示すように、車両の底面で自在継手を介してプロペ
ラシャフト11に介装され、ちょうど変速機と後車軸との
中間に取り付けられる。
〈考案が解決しようとする課題〉 ところで従来の電磁式リターダでは渦電流がロータ内
部を流れ続けるためロータでの発熱が大きくロータが高
温となる傾向があり、リターダの損傷原因の一つとなっ
ていた。またリターダの取付位置は車両の底面であり、
この部分に熱がたまるのは好ましくない。
部を流れ続けるためロータでの発熱が大きくロータが高
温となる傾向があり、リターダの損傷原因の一つとなっ
ていた。またリターダの取付位置は車両の底面であり、
この部分に熱がたまるのは好ましくない。
また従来の電磁式リターダでは回転を減ずる作用をす
るだけであり、回転エネルギーを熱として放出するのみ
で、回転エネルギーを有効なエネルギーとして何ら利用
していない。
るだけであり、回転エネルギーを熱として放出するのみ
で、回転エネルギーを有効なエネルギーとして何ら利用
していない。
本考案は、上記従来技術に鑑み、ロータでの発熱を小
さくでき、且つ原理的にも新しいく更にエネルギー回生
のできる電磁式リターダを提供することを目的とする。
さくでき、且つ原理的にも新しいく更にエネルギー回生
のできる電磁式リターダを提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決する本考案の構成は、シャフトに備え
られて回転する導電材でなるロータと、ロータの回転方
向に対しほぼ直交する方向でもって前記ロータに貫通す
る磁束を発生する磁石と、前記ロータの回転方向及び前
記磁束の貫通方向に対しほぼ直交する方向に生じる電流
を取り出す集電ブラシと、集電ブラシを介して取り出し
た電流を蓄積したり、前記ロータの回転方向及び前記磁
束の貫通方向に対しほぼ直交する方向の電流を、集電ブ
ラシを介して前記ロータに流す電源部と、を有すること
を特徴とする。
られて回転する導電材でなるロータと、ロータの回転方
向に対しほぼ直交する方向でもって前記ロータに貫通す
る磁束を発生する磁石と、前記ロータの回転方向及び前
記磁束の貫通方向に対しほぼ直交する方向に生じる電流
を取り出す集電ブラシと、集電ブラシを介して取り出し
た電流を蓄積したり、前記ロータの回転方向及び前記磁
束の貫通方向に対しほぼ直交する方向の電流を、集電ブ
ラシを介して前記ロータに流す電源部と、を有すること
を特徴とする。
〈作用〉 第１図及び第２図を基に本考案の原理を説明する。第
１図においては、シャフト21に導電材でなる円板状のロ
ータ22が備えられいる。ロータ22には磁束Ｂが貫通して
おり、更に集電ブラシ20B1,20B2が備えられている。ま
た電線23を介して電源部（バッテリやコンデンサ）24が
集電ブラシ20B1,20B2に接続されており、電線23にはス
イッチ25が介在されている。スイッチ25は、車速が零の
ときに開放し、車が走行しているときに投入される。
１図においては、シャフト21に導電材でなる円板状のロ
ータ22が備えられいる。ロータ22には磁束Ｂが貫通して
おり、更に集電ブラシ20B1,20B2が備えられている。ま
た電線23を介して電源部（バッテリやコンデンサ）24が
集電ブラシ20B1,20B2に接続されており、電線23にはス
イッチ25が介在されている。スイッチ25は、車速が零の
ときに開放し、車が走行しているときに投入される。
第１図（ａ）に示すようにロータ22が回転すると誘導
電流Ｉが流れ、誘導電流Ｉと磁束Ｂとの相互作用による
制動力がロータ22に発生する。このとき誘導電流Ｉは電
源部24に充電される。
電流Ｉが流れ、誘導電流Ｉと磁束Ｂとの相互作用による
制動力がロータ22に発生する。このとき誘導電流Ｉは電
源部24に充電される。
第１図（ａ）において、（ｉ）起電力ｅ（ii）電流Ｉ
（iii）制動トルクＴの理論値は、次のように示され
る。なお、符号を以下のように定義する。
（iii）制動トルクＴの理論値は、次のように示され
る。なお、符号を以下のように定義する。
：磁束密度 ω：ロータ回転角速度 a:ロータ半径 R:回路抵抗 ｄ：回路に沿った線素 Φ：磁束 （ｉ）起電力ｅ （ii）電流Ｉ （iii）制動トルク 第１図（ｂ）に示すように、車両の発進時に電源部24
から放電をしてロータ22に電流を流すと、フレミングの
左手の法則によりロータ22が回転する。つまり、モータ
となって回転力を発生し、車両の発進トルクに加わって
加速性を増す。
から放電をしてロータ22に電流を流すと、フレミングの
左手の法則によりロータ22が回転する。つまり、モータ
となって回転力を発生し、車両の発進トルクに加わって
加速性を増す。
一方、第２図においては、シャフト31に導電材でなる
ドラム状のロータ32が備えられいる。ロータ32には磁束
Ｂが貫通しており、更に集電ブラシ30B1,30B2が備えら
れている。また電線33介して電源部（バッテリやコンデ
ンサ）34が集電ブラシ30B1,30B2に接続されており、電
線33にはスイッチ35が介在されている。スイッチ35は、
車速が零のときに開放し、車が走行しているときに投入
される。
ドラム状のロータ32が備えられいる。ロータ32には磁束
Ｂが貫通しており、更に集電ブラシ30B1,30B2が備えら
れている。また電線33介して電源部（バッテリやコンデ
ンサ）34が集電ブラシ30B1,30B2に接続されており、電
線33にはスイッチ35が介在されている。スイッチ35は、
車速が零のときに開放し、車が走行しているときに投入
される。
第２図（ａ）に示すように、このリターダは制動時に
は発電機として機能して制動トルクを生じ電源部34を充
電する。また第２図（ｂ）に示すように、このリターダ
は発進時には電動機として機能して車両を加速させるよ
うなトルクを生じる。
は発電機として機能して制動トルクを生じ電源部34を充
電する。また第２図（ｂ）に示すように、このリターダ
は発進時には電動機として機能して車両を加速させるよ
うなトルクを生じる。
〈実施例〉 以下に本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
る。
第３図は本考案の第１の実施例に係るリターダ20の構
成を示す。このリターダ20では、シャフト21に円板状の
導電材でなる２枚のロータ22a,22bが備えられている。
固定側には電磁石26が備えられており、電磁石26により
生じた磁束Ｂは、図中矢印で示すように、ロータ22a,22
bに対しほぼ直角に貫通するようになっている。２つの
集電ブラシ20B1,20B1は、絶縁体でなるブラケット27,27
で支持されてロータ22a,22bの内周側に摺接しており、
また２つの集電ブラシ20B2,20B2は、絶縁体でなるブラ
ケット28で支持されてロータ22a,22bの外周側に摺接し
ている。上記集電ブラシ20B1と集電ブラシ20B2は電線23
によりバッテリ24に電気的に接続されており、電線23に
はスイッチ25が介在されている。
成を示す。このリターダ20では、シャフト21に円板状の
導電材でなる２枚のロータ22a,22bが備えられている。
固定側には電磁石26が備えられており、電磁石26により
生じた磁束Ｂは、図中矢印で示すように、ロータ22a,22
bに対しほぼ直角に貫通するようになっている。２つの
集電ブラシ20B1,20B1は、絶縁体でなるブラケット27,27
で支持されてロータ22a,22bの内周側に摺接しており、
また２つの集電ブラシ20B2,20B2は、絶縁体でなるブラ
ケット28で支持されてロータ22a,22bの外周側に摺接し
ている。上記集電ブラシ20B1と集電ブラシ20B2は電線23
によりバッテリ24に電気的に接続されており、電線23に
はスイッチ25が介在されている。
制動時において電磁石26から磁束を生じさせロータ22
a,22bが回転するとロータの半径方向に誘導電流が生
じ、誘導電流と磁束との相互作用により制動トルクが生
ずる。この場合、ロータ22a,22bの材料として低抵抗材
料（銅やアルミニウム）を用いれば、ロータ22a,22bで
の発熱は小さく、多くの電流がバッテリ24に充電され
る。一方、発進時にはバッテリ24からロータ22a,22bに
電流が流れ、リターダ20がモータとして作用し車両を加
速させるようなトルクを生じる。
a,22bが回転するとロータの半径方向に誘導電流が生
じ、誘導電流と磁束との相互作用により制動トルクが生
ずる。この場合、ロータ22a,22bの材料として低抵抗材
料（銅やアルミニウム）を用いれば、ロータ22a,22bで
の発熱は小さく、多くの電流がバッテリ24に充電され
る。一方、発進時にはバッテリ24からロータ22a,22bに
電流が流れ、リターダ20がモータとして作用し車両を加
速させるようなトルクを生じる。
次に第４図を参照してリターダ20の制御系を説明す
る。コントローラECUには、リレーRLY1を制御するトラ
ンジスタTR1、リレーRLY2を制御するトランジスタTR2、
リレーRLY3を制御するトランジスタTR3、リレーRLY4を
制御するトランジスタTR4が接続されている。またコン
トローラECUには、リターダ兼回生システムハンドレバ
ースイッチS1、ブレーキセンサS2、アクセルセンサS3、
車速センサS4からセンシング信号が送られている。
る。コントローラECUには、リレーRLY1を制御するトラ
ンジスタTR1、リレーRLY2を制御するトランジスタTR2、
リレーRLY3を制御するトランジスタTR3、リレーRLY4を
制御するトランジスタTR4が接続されている。またコン
トローラECUには、リターダ兼回生システムハンドレバ
ースイッチS1、ブレーキセンサS2、アクセルセンサS3、
車速センサS4からセンシング信号が送られている。
上記リレーのコイルは次のような動作をする。
そこでコントローラECUは、制動時にはリレーRLY1の
接点をα側投入、リレーRYL2の接点をγ側投入、リレー
RLY3の接点及びリレーRYL4の接点を投入するように、ト
ランジスタTR3,TR4をON状態にし、トランジスタTR1,TR2
はOFF状態にする。また発進時にはリレーRLY1の接点を
β側投入、リレーRLY2の接点をθ側投入、リレーRLY3の
接点及びリレーRLY4の接点を投入するように、トランジ
スタTR1,TR2,TR3,TR4をON状態にする。
接点をα側投入、リレーRYL2の接点をγ側投入、リレー
RLY3の接点及びリレーRYL4の接点を投入するように、ト
ランジスタTR3,TR4をON状態にし、トランジスタTR1,TR2
はOFF状態にする。また発進時にはリレーRLY1の接点を
β側投入、リレーRLY2の接点をθ側投入、リレーRLY3の
接点及びリレーRLY4の接点を投入するように、トランジ
スタTR1,TR2,TR3,TR4をON状態にする。
次にどのような条件になったときに制動をしまた加速
させるかを、第５図のフロー図を基に説明する。初期状
態ではトランジスタTR〜TR4をOFFにしてフラグを０にす
る（ステップ1,2）。リターダ兼回生システムハンドレ
バースイッチS1が投入されているかどうか判断し（ステ
ップ３）スイッチS1が投入されていればフラグ状態を判
断し（ステップ４）、フラグが０であれば車速が第１の
設定値V0（例えば5km/h）より大きいかどうか判断する
（ステップ５）。車速≦V0でかつブレーキをかけている
ときや、車速≦V0でかつブレーキをかけていないがアク
セルペダルを踏んでいないときには、トランジスタTR4,
TR3をONにする（ステップ5,6,7,8,9）。このようにトラ
ンジスタTR4,TR3をONするとリレーRLY4,RLY3の接点が投
入され、リターダ20は制動トルクを生じる。
させるかを、第５図のフロー図を基に説明する。初期状
態ではトランジスタTR〜TR4をOFFにしてフラグを０にす
る（ステップ1,2）。リターダ兼回生システムハンドレ
バースイッチS1が投入されているかどうか判断し（ステ
ップ３）スイッチS1が投入されていればフラグ状態を判
断し（ステップ４）、フラグが０であれば車速が第１の
設定値V0（例えば5km/h）より大きいかどうか判断する
（ステップ５）。車速≦V0でかつブレーキをかけている
ときや、車速≦V0でかつブレーキをかけていないがアク
セルペダルを踏んでいないときには、トランジスタTR4,
TR3をONにする（ステップ5,6,7,8,9）。このようにトラ
ンジスタTR4,TR3をONするとリレーRLY4,RLY3の接点が投
入され、リターダ20は制動トルクを生じる。
一方、ステップ５で車速＞V0と判断したら、アクセル
ペダルが踏まれているかどうか判断し（ステップ10）、
アクセルペダルが踏まれていればフラグを１にし、トラ
ンジスタTR1,TR2、トランジスタTR3、トランジスタTR4
をONにする（ステップ11,12,13,14）。このようにする
とリレーRLY1,RLY2の接点がβ側、γ側に投入されると
ともにリレーRLY3,RLY4の接点が投入され、リターダ20
はモータとして機能し、発進に寄与するトルクを生じ
る。
ペダルが踏まれているかどうか判断し（ステップ10）、
アクセルペダルが踏まれていればフラグを１にし、トラ
ンジスタTR1,TR2、トランジスタTR3、トランジスタTR4
をONにする（ステップ11,12,13,14）。このようにする
とリレーRLY1,RLY2の接点がβ側、γ側に投入されると
ともにリレーRLY3,RLY4の接点が投入され、リターダ20
はモータとして機能し、発進に寄与するトルクを生じ
る。
車速と第２の設定値V1（例えば10km/h）とを皮革し
（ステップ15）、車速＞V1であればフラブを０にして
（ステップ16）トランジスタTR1,TR2をOFFにし（ステッ
プ17）、更にトランジスタTR3,TR4をOFFにする。こうす
ると、リターダ20の電磁石26は非励磁となり、またロー
タ22a（22b）とバッテリ24とが切り離され、リターダ20
は発電作用もモータ作用もせず、機械的にロータ22a（2
2b）が回転しているだけの状態になる。なお、ステップ
７でアクセルが踏まれていると判断されたり、ステップ
10でアクセルが踏まれていないと判断されたときも同状
態となる。
（ステップ15）、車速＞V1であればフラブを０にして
（ステップ16）トランジスタTR1,TR2をOFFにし（ステッ
プ17）、更にトランジスタTR3,TR4をOFFにする。こうす
ると、リターダ20の電磁石26は非励磁となり、またロー
タ22a（22b）とバッテリ24とが切り離され、リターダ20
は発電作用もモータ作用もせず、機械的にロータ22a（2
2b）が回転しているだけの状態になる。なお、ステップ
７でアクセルが踏まれていると判断されたり、ステップ
10でアクセルが踏まれていないと判断されたときも同状
態となる。
ステップ４においてフラグが１となっているときに、
ブレーキがかかっておらず（ステップ20）且つアクセル
ペダルが踏まれている（ステップ21）ときにはステップ
15に進む。またステップ20でブレーキがかかっていた
り、ステップ21でアクセルペダルが踏まれていないとき
にはステップ16に進む。
ブレーキがかかっておらず（ステップ20）且つアクセル
ペダルが踏まれている（ステップ21）ときにはステップ
15に進む。またステップ20でブレーキがかかっていた
り、ステップ21でアクセルペダルが踏まれていないとき
にはステップ16に進む。
第６図は本考案の第２の実施例に係るリターダ30の構
成を示す。このリターダ30では、シャフト31に導電材で
なるドラム状のロータ32が備えられている。固定側には
電磁石36が備えられており、電磁石36により生じた磁束
Ｂは、ロータ32に貫通するようになっている。集電ブラ
シ30B1は、絶縁体でなるブラケット37で支持されてロー
タ32の内周側に摺接しており、また集電ブラシ30B2は、
絶縁体でなるブラケット38で支持されてロータ32の外周
側に摺接している。上記集電ブラシ30B1と集電ブラシ30
B2は電線33によりバッテリ34に電気的に接続されてお
り、電線33にはスイッチ35が介在されている。
成を示す。このリターダ30では、シャフト31に導電材で
なるドラム状のロータ32が備えられている。固定側には
電磁石36が備えられており、電磁石36により生じた磁束
Ｂは、ロータ32に貫通するようになっている。集電ブラ
シ30B1は、絶縁体でなるブラケット37で支持されてロー
タ32の内周側に摺接しており、また集電ブラシ30B2は、
絶縁体でなるブラケット38で支持されてロータ32の外周
側に摺接している。上記集電ブラシ30B1と集電ブラシ30
B2は電線33によりバッテリ34に電気的に接続されてお
り、電線33にはスイッチ35が介在されている。
制動時において電磁石36から磁束を生じさせロータ32
が回転すると、ロータの半径方向に誘導電流が生じ、誘
導電流と磁束との相互作用により制動トルクが生ずる。
この場合、ロータ32の材料として低抵抗材料（銅やアル
ミニウム）を用いれば、ロータ32での発熱は小さく、多
くの電流がバッテリ34に充電される。一方、発進時には
バッテリ34からロータ32に電流が流れ、リターダ30がモ
ータとして作用し車両を加速させるようなトルクを生じ
る。
が回転すると、ロータの半径方向に誘導電流が生じ、誘
導電流と磁束との相互作用により制動トルクが生ずる。
この場合、ロータ32の材料として低抵抗材料（銅やアル
ミニウム）を用いれば、ロータ32での発熱は小さく、多
くの電流がバッテリ34に充電される。一方、発進時には
バッテリ34からロータ32に電流が流れ、リターダ30がモ
ータとして作用し車両を加速させるようなトルクを生じ
る。
〈考案の効果〉 以上実施例とともに具体的に説明したように本考案に
よれば、新しい原理にもとづく電磁式リターダを実現す
ることができ、またエネルギー回生ができる。また発進
時にはモータとして機能し発進にも寄与する。
よれば、新しい原理にもとづく電磁式リターダを実現す
ることができ、またエネルギー回生ができる。また発進
時にはモータとして機能し発進にも寄与する。
第１図（ａ）（ｂ）及び第２図（ａ）（ｂ）は本考案の
原理を示す説明図、第３図は本考案の第１の実施例を示
す構成図、第４図は実施例の制御系を示す回路図、第５
図は制御動作を示すフロー図、第６図は本考案の第２の
実施例を示す構成図、第７図は従来装置の原理を示す説
明図、第８図は従来装置を示す構成図、第９図は取付状
態を示す正面図である。 図面中、 21,31はシャフト、22,22a,22b,32はロータ、23,33は電
線、24,34は電源部、20B1,20B2,30B1,30B2は集電ブラシ
である。
原理を示す説明図、第３図は本考案の第１の実施例を示
す構成図、第４図は実施例の制御系を示す回路図、第５
図は制御動作を示すフロー図、第６図は本考案の第２の
実施例を示す構成図、第７図は従来装置の原理を示す説
明図、第８図は従来装置を示す構成図、第９図は取付状
態を示す正面図である。 図面中、 21,31はシャフト、22,22a,22b,32はロータ、23,33は電
線、24,34は電源部、20B1,20B2,30B1,30B2は集電ブラシ
である。
Claims (1)
- 【請求項１】シャフトに備えられて回転する導電材でな
るロータと、ロータの回転方向に対しほぼ直交する方向
でもって前記ロータに貫通する磁束を発生する磁石と、
前記ロータの回転方向及び前記磁束の貫通方向に対しほ
ぼ直交する方向に生じる電流を取り出す集電ブラシと、
集電ブラシを介して取り出した電流を蓄積したり、前記
ロータの回転方向及び前記磁束の貫通方向に対しほぼ直
交する方向の電流を、集電ブラシを介して前記ロータに
流す電源部と、を有することを特徴とする電磁式リター
ダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8641390U JPH0810941Y2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 電磁式リターダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8641390U JPH0810941Y2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 電磁式リターダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0444112U JPH0444112U (ja) | 1992-04-15 |
| JPH0810941Y2 true JPH0810941Y2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=31818076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8641390U Expired - Lifetime JPH0810941Y2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 電磁式リターダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810941Y2 (ja) |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP8641390U patent/JPH0810941Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0444112U (ja) | 1992-04-15 |
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