JPH10313504A - 渦電流制動機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 渦電流制動機における制動力の急激な変化を
防止する渦電流制動機の制御装置を得る。 【解決手段】 車速センサ１１によって車速の検出を行
うことにより回転ドラム４７の回転数を検出し、検出さ
れた車速が所定速度以下となったときには、検出された
車速に応じてコントローラ１３による渦電流発生コイル
５１ａ〜５８ａへの通電量を減少させる制御を行う。こ
れにより、検出された車速に応じて連続的に渦電流リタ
ーダ４０の制動力を小さくしていくことができるため、
渦電流リターダ４０による制動が急に解除されることが
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両の制動
に用いられ、渦電流リターダ等とも称される電磁制動手
段である渦電流制動機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】渦電流制動機（渦電流リターダ）は従来
からよく知られており、これらは特にトラック等のよう
な大型車両に広く用いられている。この渦電流リターダ
は、例えば、長い下り坂を下る走行を行う場合に用いら
れ、サービスブレーキ（運転者がブレーキペダルを踏み
込んで操作するブレーキ）の使用頻度を低減させ、運転
者のブレーキ作動負担軽減、サービスブレーキのライニ
ングやパッドの摩耗抑制、寿命向上といった効果が得ら
れるものである。

【０００３】渦電流リターダは、変速機からアクスルシ
ャフトまでの動力伝達経路中に配設され、車体に固定保
持される固定部と、出力軸およびプロペラシャフト等と
ともに回転する回転部とから構成されている。

【０００４】固定部には、鉄等によって形成された芯部
材とこの芯部材に巻き付けられた渦電流発生コイル（電
磁コイル）とからなる電磁石が放射状に複数配設されて
いる。回転部は、有底筒状に形成された回転ドラム（回
転体）を有しており、この回転ドラムにおける筒状部が
電磁石を覆って出力軸等とともに回転するようになって
いる。そして、車両の走行中に運転者が作動スイッチの
操作を行って渦電流発生コイルに通電することにより車
両の制動がなされる

【０００５】このように構成された渦電流リターダの一
例としては、特開平３−２３９１９９号公報に開示され
ているものがある。この渦電流リターダにおいては、走
行条件の変化に応じて渦電流発生コイルへの通電期間
（電流のＯＮ／ＯＦＦ比）の制御を行うことにより、渦
電流発生コイルの電流制御を行って円滑な制動特性を得
ることができるようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
渦電流リターダにおいては、当該車両の車速が低速にな
ったとき（回転ドラムの回転数が所定回転数以下になっ
たとき）には、通電期間の制御を中止して、渦電流リタ
ーダによる車両の制動を行わないようにしていた。この
ため、通電期間の制御の中止と同時に車両の制動力がな
くなり、運転者は急にサービスブレーキによる制動を行
う必要を生じ、運転時における違和感の原因となる。

【０００７】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、渦電流制動機における制動力の急激な変化
を防止する渦電流制動機の制御装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明に係る渦電流制動機の制御装置においては、
回転体の回転数を回転数検出手段によって検出し、この
回転数検出手段によって検出された回転体の回転数が所
定回転数以下となったときには、検出された回転数に応
じて通電制限手段による電磁石の渦電流発生コイルへの
通電量を減少させる制御がなされる。

【０００９】このように構成された渦電流制動機の制御
装置によれば、渦電流発生コイルへの通電量（電流値）
を変えることにより、渦電流制動機の制動力が変化す
る。このため、回転体の回転数が所定回転数以下となっ
たときに、検出された回転数に応じて渦電流発生コイル
への通電量を減少させる制御を行えば、連続的に渦電流
制動機の制動力を小さくしていくことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態について説明する。下記の実施形態にお
いては、渦電流制動機は、車両の動力伝達経路中（例え
ば、変速機からアクスルシャフトまでの動力伝達経路）
に配設されるものであり、図１および図２に示すように
構成された、いわゆる渦電流リターダと称されるもので
ある。従って、渦電流リターダ４０における回転ドラム
４７が請求の範囲に記載の「回転体」を構成する。な
お、この車両には、運転者が足で踏み込んで操作するフ
ートブレーキ（サービスブレーキ）にも備えられてい
る。

【００１１】渦電流リターダ４０の作動制御はコントロ
ーラ１３により行われる。コントローラ１３には、回転
ドラム４７の回転数を検出するために車両の走行速度を
検出する車速センサ１１からの検出信号、渦電流リター
ダ４０を作動状態（制動状態）とさせるか作動停止状態
とさせるか否かの切換を行うリターダ作動スイッチ１２
からの検出信号等が入力され、コントローラ１３は各入
力信号に基づいて、渦電流リターダ４０の作動制御を行
う。

【００１２】渦電流リターダ４０は、変速機の出力軸上
もしくはこれに繋がるプロペラシャフト上に配設され、
ここを介して伝達される駆動を制動する。この渦電流リ
ターダ４０は、車体７０に固定保持される固定ハウジン
グ４１、これに結合されたブラケット４２、このブラケ
ット４２に取り付けられた複数の電磁石５１〜５８等か
らなる固定部と、固定ハウジング４１にベアリング４４
ａ，４４ｂを介して回転自在に保持されたシャフト４
５、このシャフト４５の両端に連結されたフランジカッ
プリング４６ａ，４６ｂ、フランジカップリング４６ａ
に結合された回転ドラム４７等からなる回転部とから構
成される。

【００１３】固定部を構成するブラケット４２は円筒部
を有し、この円筒部の外周面上にほぼ等間隔で放射状に
複数の電磁石が取り付けられている。なお、この電磁石
の数は必要とする制動力に応じて、数個から数十個取り
付けられるが、渦電流リターダ４０においては、８個の
電磁石５１〜５８がボルト５１ｃ〜５８ｃにより取り付
けられている。各電磁石５１〜５８は、それぞれ鉄等の
強磁性材料から作られた芯部材５１ｂ〜５８ｂと、この
芯部材５１ｂ〜５８ｂに巻き付けられた渦電流発生コイ
ル５１ａ〜５８ａとから構成される。

【００１４】一方、回転部を構成するシャフト４５の両
端には、これと同芯にスプラインによりフランジカップ
リング４６ａ，４６ｂが連結されており、回転ドラム４
７の内周端部がフランジカップリング４６ａにボルト結
合されている。回転ドラム４７の円筒状部が各電磁石５
１〜５８を覆っており、この状態で、芯部材５１ｂ〜５
８ｂの外周側端面は、回転ドラム４７の内周面に近接対
向して位置する。なお、回転ドラム４７の円筒状部外周
には複数の放熱フィン４７ａが形成され、さらに、この
円筒状部の中央には径方向に貫通して、内部の高温空気
を排出するための複数の放熱孔４７ｂが形成されてい
る。

【００１５】以上の構成の渦電流リターダ４０におい
て、フランジカップリング４６ａ，４６ｂは変速機出力
軸もしくはこれに繋がるプロペラシャフトに連結され、
回転部はこれら出力軸およびプロペラシャフトとともに
回転する。この状態で、電磁石５１〜５８の渦電流発生
コイル５１ａ〜５８ａが通電されると芯部材５１ｂ〜５
８ｂ内にその軸方向（渦電流リターダの半径方向）に磁
束が発生し、この磁束はその延長方向に流れて回転ドラ
ム４７の円筒状部を横切る。このため、回転ドラム４７
の円筒状部に渦電流が発生し、この渦電流の作用により
回転ドラム４７の回転方向とは逆の制動トルクが発生し
て、回転が制動される。

【００１６】ここで、渦電流リターダ４０においては、
車速に応じた作動制御がなされる。前記のように渦電流
リターダ４０の作動制御はコントローラ１３により行わ
れ、コントローラ１３は、リターダ作動スイッチ１２に
よって渦電流リターダ４０が作動状態にあるときに、車
速センサ１１からの入力信号に基づいて、図３に示すよ
うに、車速センサ１１によって検出された車速Ｖが所定
速度Ｖ1以下となった場合に、渦電流発生コイル５１ａ
〜５８ａへの通電量（電流）を減少させる制御を行う。

【００１７】すなわち、車速センサ１１によって検出さ
れた車速Ｖが予め定められた所定速度Ｖ1より速い場合
には、各コイル５１ａ〜５８ａへの電流は何等制限され
ずに１００％の電流値で通電される。そして、車速セン
サ１１によって検出された車速Ｖが所定速度Ｖ1以下と
なった場合には、車速Ｖに応じた制御率で、コントロー
ラ１３が渦電流発生コイル５１ａ〜５８ａへの通電時間
をデューティー比制御する。これにより、電流値を０〜
１００％の間で制御することができる。

【００１８】従って、車速ＶがＶ1より遅くなったとき
からコントローラ１３によるデューティー比制御が行わ
れ、車速Ｖが遅くなるにつれて電流値が小さくなるよう
に通電時間を短くして渦電流リターダ４０の制動力を徐
々に小さくしていく。そして、車速Ｖが０となったとき
（当該車両が停車したとき）には、渦電流発生コイル５
１ａ〜５８ａへの通電を遮断し、渦電流リターダ４０の
作動を停止させる。

【００１９】ここで、渦電流発生コイル５１ａ〜５８ａ
への通電量を減少させる制御としては、上記のようなデ
ューティー比制御（通電時間の制御）に限られるもので
はなく、電流値を直接制御するようにしてもよい。さら
には、通電時間や電流等の一の要件のみを制御してもよ
いが、複数の要件を併せて制御してもよい。

【００２０】なお、上記の渦電流リターダ４０において
は、回転体（回転ドラム４７）の回転数を検出するため
に、車両の車速Ｖを検出することとしているが、本発明
はこれに限られるものではなく、回転ドラム４７の回転
数を直接検出するようにしてもよい。

【００２１】なお、渦電流リターダ４０においては、回
転ドラム４７や各コイル５１ａ〜５８ａの温度の検出を
行い、これらの温度が所定温度以上である場合には車速
の変化に拘らず渦電流発生コイル５１ａ〜５８ａへの通
電量を減少させる制御を行うように構成してもよい。

【００２２】例えば、図３において一点鎖線で示すよう
に、回転ドラム４７や各コイル５１ａ〜５８ａの温度が
所定温度以上である場合には、車速Ｖが所定速度Ｖ1以
上であっても、電流値が少なくなるように（例えば、５
０％の電流値となるように）制御されている。そして、
この状態から車速Ｖが所定速度Ｖ1となったときには、
所定速度Ｖ1となる直前の電流値から、電流値が少なく
なるように制御される。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の渦電流制
動機の制御装置によれば、回転数検出手段によって検出
された回転体の回転数が所定回転数以下となったときに
は、検出された回転数に応じて通電制限手段による渦電
流発生コイルへの通電量を減少させる制御がなされる。
このように渦電流発生コイルへの通電量を減少させるこ
とにより、渦電流制動機の制動力が徐々に小さくなるた
め、急に渦電流制動機による制動が解除されることがな
く、運転者は違和感のない制動フィーリングを得ること
ができる。

【００２４】また、車両が停車しているために車速が０
のとき、すなわち回転体の回転数が０のときには、渦電
流制動機に供給される電流も０となるため、電力の供給
源であるバッテリの電力の無駄な消耗を防止することが
できる。また、上記のような制御を行うことにより、渦
電流発生コイルの発熱量も減少するため、渦電流発生コ
イルの過熱を防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る渦電流制動機の制御装置の図２に
おけるＩ−Ｉ断面図である。

【図２】この制御装置により制御される渦電流制動機の
図１におけるＩＩ矢視図である。

【図３】上記制御装置における制御の概念を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１１ 車速センサ（回転数検出手段） １２ リターダ作動スイッチ １３ コントローラ（通電制限手段） ４０ 渦電流リターダ（渦電流制動機） ４７ 回転ドラム（回転体） ５１〜５８ 電磁石 ５１ａ〜５８ａ 渦電流発生コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強磁性材料で形成した回転体および電磁
   石を有し、前記電磁石から発生する磁束を横切るように
   前記回転体を配設し、前記回転体内に発生する渦電流に
   より前記回転体の回転を制動するように構成した渦電流
   制動機において、 前記回転体の回転数の検出を行う回転数検出手段と、 この回転数検出手段によって検出された前記回転数が所
   定回転数以下となったときに、検出された前記回転数に
   応じて前記電磁石の渦電流発生コイルへの通電量を減少
   させる制御を行う通電制限手段とを有していることを特
   徴とする渦電流制動機の制御装置。