JPS59201686A - 自動車のリタ−ダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車に制動力を与えるためのリターダに関υ
る。

自動車が長い坂を下る場合に、エンジンブレーキだけで
は十分な制動力が得られないときには、常用ブレーキを
用いることになるが、長い時間に亙って常用ブレーキを
用いるとその温度が上昇し、ブレーキシューの焼損を起
こす可能性が生ずる。

そこでこのような場合に自動車に制動力を与えるために
、エキゾーストブレーキやリターダが設けられており、
これらによって制動力を得ることにより、常用ブレーキ
を保護するようにしている。

従来のリターダは例えば固定子コイルによって生ずる磁
場の中でディスクを回転させることにより、このディス
クに渦電流を流し、この渦電流によって運動エネルギを
熱エネルギに変換して制動トルクを得るようになってい
た。そしてこのような渦電流式のリターダは、自動車の
トランスミッションと駆動輪の差動歯車装置とを連結す
るプロペラシャフトの途中に設けられるようになってお
り、上記ロータディスクがプロペラシャフトによって回
転されるようになっていた。。

このような従来の自動車のリターダの欠点は、まずその
大きさが大きくなっており、しかも重量も重くなってい
た。従ってこのようなリターダは大きな取付はスペース
を必要としていた。また上記ロータディスクに発生づる
渦電流によってこのディスクが高温になるために、ディ
スクにフィンを設けて空冷するようにしていた。従って
このリターダを使用しない場合においても、ロータのフ
ィンによって風損を生じ、燃費を悪化させるという欠点
があった。さらにこのような渦電流式のリターダにおい
ては、運動エネルギを渦電流を介して熱エネルギに変換
することによって制動力を生ずるようになっているため
に、電気エネルギとして取出して有効に利用することが
できなかった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされｌｃものであ
って、小型、軽量であってしかも構造が簡潔で、取（ｑ
けに大きなスペースを必要とせず、また使用しない場合
にはエンジンに対して負荷にならず、必要に応じて電気
エネルギとして取出して利用することが可能な自動車の
リターダを提供することを目的とづるものである。

以下本発明を図示の一実施例につき説明する。

第１図は本実施例に係るリターダを備えたエンジン１を
示しており、このエンジン１の背面側にはフライホイー
ルハウジング２が取（＝Ｊけられており、さらにこのフ
ライホイールハウジング２の後ろ側にはトランスミッシ
ョン３が取付１〕られている。

そして上記フライホイールハウジング２内には第２図に
示すようにフライホイール４が収納されており、このフ
ライホイール４はエンジン１の出力軸を構成するクラン
クシャフト５に固着されている。そしてフライホイール
ハウジング２の上部および下部にはそれぞれリターダの
固定子を収納するためのケース６が設けられており、こ
れに対してフライホイール４の外周部には、誘導子１極
７が取付けられている。そして上記ケース６内の固定子
とフライホイール４に取付（プられた誘導子７とによっ
て誘導子型発電機が構成されており、この発電機によっ
て自動車のリターダが構成されるようになっている。

つぎにこのリターダを構成する誘導子型発電機の固定子
の構造について第３図につき述べると、フライホイール
ハウジング２の外周部には円周方向に延びるケース６が
連設されており、このケース６の底部は開「１になって
いる。そしてこのケース６内には所定のピッチでボール
コア８が配されている。このボール−１７８の下端は上
記誘導子磁極７と、微小なエアギャップを介して対向し
ている。そしにのボールコア８には界磁コイル９と電機
子コイル１０とがそれぞれボビンを介して取（−，１＋
ＪられＣいる。なお界磁コイル９はそれぞれのボール」
ア８ごどに巻装されているのに対して、“出門ｒコイル
１０は２つのボールコア８に跨って巻装されている。そ
してこれらのコイル９．１０か巻装されたコア８の上端
には固定子ヨーク１１か取（＝Ｊけられるようになって
いる。そして固定子ｉ１−り１１の上部に配された蓋板
１２によって上記ケース６の上部間口１３が閉塞される
ようになっている１、ナｄ５ボールコア８およびヨーク
１１は固定用ボルト１／Ｉによって蓋板１２に固着され
ている。

つさ゛に上記フライホイール４の外周部に取付けられた
誘導子ｖ１１極７の構造について第４図につき説明りる
ど、誘導子磁極７は珪素鋼板を打抜いて多数積層したも
のであって、この積層されたセグメント１５をフライホ
イール４の外周面上に２列に配列して構成されている。

すなわち誘導子磁極７はフライホイール４の全周に亙っ
で連続しておらず、互に隣接する磁極の２倍の長さごと
に切断されたセグメント１５から構成されている。そし
て、これらのセグメント１５はその接合部が互に交互に
なるように２列に配列されている。そしてこれらのセグ
メント１５はボルト１６およびカラー１７によってフラ
イホイール４の外周部に形成された取付は部１８に固着
されるようになっている。

なおこの取付は部１８に対してセグメント１５とは反対
側には、リングギヤ１９が取付（プられＣいる。

つぎに以上の構成に成る誘導子型発電機を利用したリタ
ーダの動作について説明する。このリターダを備えた車
両が長い坂を下る場合には、例えば運転席に設けられて
いるリターダスイッチを投入し、さらにブレーキペダル
を踏込む。するとブレーキスイッチが切換えられて第２
図に示すコン１〜ローラ２０に電気信号が供給される。

するとバッテリ２１がコントローラ２０を介して界磁コ
イル９と接続されるようになる。これによって界磁コイ
ル９が励磁され、ボールコア８は磁化される。

この界磁の状態は第５図および第７図に示される。なお
第５図〜第７図はリターダを構成する発電機を展開した
ときの正面図と断面図とをそれぞれ示している。そして
第５図から明らかなように、この発電機の固定子のボー
ルコア８は２つずつが同一の向きに磁化されるようにな
っている。すなわちボールコア８は２つごとに交互に磁
極の向きが逆になるにうに上記バッテリ２１と接続され
ている。しかも回転子側の誘導子磁極７はボールコア８
の配置の２倍のピッチで形成されている。従っである瞬
間には第５図に示すように磁気回路２２が形成される。

この磁気回路は下端がＮ極に磁化されたボールコア８か
ら出て、誘導子磁極７を通り、２つ先のボールコア８お
よび固定子ヨーク１１を通って元のボールコア８に戻る
回路である。

そしてフライホイール４がボールコア８のピッチに相当
する角度だけ回転すると、今度は第６図に示すような磁
気回路２２が形成されることになる。

第５図と第６図を比較すれば明らかなように、同一の電
機子コイル１０と鎖交する磁束はその向きが逆転するこ
とになる。従ってこれにより電機子コイル１０に起電力
が誘起され、この発電機が発電を行なう。

そしてこの起電力を誘起する電機子コイル１０は第２図
に示す冷却箱２３内に配置された抵抗と接続されるよう
になっており、従って冷却箱２３内において電気エネル
ギが熱エネルギに変換されて消費される。冷却箱２３に
は送水パイプ２４ｈ（接続されており、このパイプ２４
によって冷却箱２３内に冷却水を還流させるようになっ
ている。

従ってこの冷却箱２３内の抵抗によって発熱した熱は冷
却水で冷却されることになる。そして上記リターダを構
成する発電機が発電を行なうために、フライホイール４
が仕事をすることになる。フライホイール４はエンジン
１にクランクシャト５を介して連結されでおり、またト
ランスミッション３およびプロペラシャツｌ〜を介して
駆動輪と連結されているために、発電機が発電を行なう
と、エンジン１あるいは車両に対して負荷となり、これ
によって制動力が得られることになる。従って長い坂を
下りる場合には、この制動力によって自動中に制動力を
与え、常用ブレーキを保護することかできるようになる
。

このように本実施例に係るリターダは誘導子型発電機か
ら構成されており、しかもそのロータがフライホイール
４によって構成されているために、このフライホイール
４の外周部に誘導子磁極７を設けるとともに、ハウジン
グ２に固定子を取付けることにＪ：ってリターダを構成
することが可能になる。従ってリターダを小型かつ軽量
にすることができるとともに、その構造も簡潔なものと
なる。

またこのリターダはフライホイールハウジング２の外周
部（こ固定子を収納したケース６のみを設ければよいた
めに、取イー」けに大きなスペースを必要としない。

さらにこの実施例のリターダによれば、界磁コイル９を
励磁しないと発電を行なわず、誘導子磁極７はフライホ
イール４とともにハウジング２内において空転するだけ
であるから、このリターダを使用しない場合にはエンジ
ン１あるいは車両に対して負荷となることがない。従っ
てこのリターダを備えた自動車の燃費を悪化させること
もない。

さらにこのリターダは誘導子型発電機から構成されてい
るために、自動車の運動エネルギを電気エネルギに変換
することが可能となる。従ってこの電気エネルギを有効
に利用することもでき、抵抗によって消費させる代りに
バッテリ２１を充電したり、あるいは暖房に用いること
も可能となる。

つぎに上記実施例の変形例を第８図につぎ説明する。な
おこの変形例において、上記実施例と対応する部分には
第５図と同様の符号を付すとともに、同一の構成の部分
についてはその説明を省略する。上述の如くこのリター
ダを（構成する誘導子型発電機のボールコア８は、２つ
おきに互に磁極の向きが逆になるように励磁されるよう
になっている。従って互に隣接する２つのボールコア８
を共通の界磁コイル９によって励磁Ｔるように、界磁コ
イル９を第８図に示すように２つのボールコア８に跨っ
て取付けるようにすることができる。

この場合において電機子コイル１０と互に交互にボール
コア８を跨ぐように界磁コイル９が取付けられることに
なる。このような変形例においても、ポールコア８の磁
化の方向は第５図と同様であるから、上記実施例と同様
に発電を行なうことによって制動力を発生ずることが可
能になる。

以上本発明を図示の一実施例およびその変形例につぎ述
−べたが、本発明はこれらの実施例や変形例によって限
定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて各種
の変更が可能である。例えば上記実施例においては、フ
ライホイール４の上部と下部とにそれぞれ固定子を配置
するようにしているが、フライホイールの全周に亙っで
固定子を配置リ−るようにしてもよい。

以上に述べたように本発明は、エンジンのクランクシ１
７フトに固着されたフライホイールの外周部に誘導子磁
極を取付けるとともに、この誘導子磁極に対向して固定
子を配置し、この固定子に界磁コイルと電機子コイルと
を設け、これらによって誘導子型発電機を構成し、上記
界磁コイルを励磁して発電を行なうときにフライホイー
ルが行なう仕事を制動力として利用するようにした自動
車のリターダに関するものである。従って発電機の回転
子がフライホイールと兼用されることになり、小型、軽
量であって、しかも構造が簡潔なリターダを提供するこ
とが可能となる。またフライホイールの外周部に固定子
を配置するスペースのみでよいために、取付けのスペー
スも少なくなる。また界磁コイルに励磁を行なわない場
合には誘導子磁極がフライホイールとともに空転するだ
けであるから、エンジンの燃費を悪化させることがなく
なる。また発Ｎ機によって自動車の運動エネルギを電気
エネルギに変換することができるために、この電気エネ
ルギを各種の用途に利用することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るリターダを備えたエン
ジンの側面図、第２図はこのエンジンに設（）られたリ
ターダの斜視図、第３図はこのリターダを構成１６発電
機の固定子の分解斜視図、第４図は同発電機の回転子の
分解斜視図、第５図は第３図におりるｖ〜ｖ線展間正面
図、第６図はフライホイールが回転したときの第５図と
同様の正面図、第７図は第５図における■〜■線断面図
、第８図は変形例に係るリターダの第５図と同様の正面
図である。 なお図面に用いた符号において、 １・・・エンジン ４◆・・フライホイール ５・・・クランクシャフト ７・・・誘導子磁極 ８・・・ポールコア ９・・・界磁コイル ］０・・・電機子コイル １１・・・固定子ヨーク である。 代理人　　　松　村　　　修

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車に制動力を与えるためのリターダにおいて、エン
   ジンのクランクシャフトに固着されたフライホイールの
   外周部に誘導子磁極を取付けるとともに、この誘導子磁
   極に対向して固定子を配置し、この固定子に界磁コイル
   と電機子コイルとを設け、これらによって誘導子型発電
   機を構成し、前記界磁コイル番励磁して発電を行なうと
   きに前記フライホイールが行なう仕事を制動力として利
   用するようにしたことを特徴とする自動車のリターダ。